如图所示,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处
◎ 题目
如图所示,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。在t=0时刻使a沿导轨向上做速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也做匀速运动。已知d=1 m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5 T,θ=30°,g取10 m/s2,不计两导体棒间的相互作用力。 (1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过多大? (2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2 m/s的速度沿导轨向上匀速运动,求导体棒b的速度v2的最大值; (3)在(2)中,当t=2 s时,b的速度达到5.06 m/s,2s内回路中产生的焦耳热为13.2 J,求该2s内力F做的功(本小题结果保留三位有效数字)。 |
◎ 答案
解:(1)设a的速度为v1,由于b初态速度为零,则 ① 对b: ② FA<mgsinθ ③ 将①②式代入③式得v1<10 m/s ④ (2)设a的速度为v1,b的速度为v2,回路电流为I 则 ⑤ 对a:mgsinθ+FA=F,即 ⑥ 代入数据得 设b的最大速度为vm,则有 代入数据得vm=8 m/s (3)对b:mgsinθ-FA=ma, 取任意无限小△t时间 代入数据并求和得,8t-x2=2v2 将t=2 s,v2=5.06 m/s代入上式得x2=5.88m a的位移x1=v1t=2×2 m=4 m 由功能关系知 代入数据得WF=14.9 J |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处…”主要考查了你对 【电磁感应现象中的切割类问题】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
- 相关内容
- 网友推荐
- 图文推荐
上一篇:如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的
下一篇:如图所示,足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,电阻忽略不计,其右端连接有两个定值电阻R1,R2,开关S处于断开状态,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。一电阻为R3的导体
零零教育社区:论坛热帖子
[家长教育] 妇产科专家告诉你:到底多大年龄,才算高龄产妇?不妨提前了解下 (2023-03-11) |
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |