光滑平行的金属导轨MN和PQ间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其他电阻不计,质量m=2.0k
◎ 题目
光滑平行的金属导轨MN和PQ间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其他电阻不计,质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,如下图所示,用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,由静止开始运动,v-t图象如下图所示,g取10m/s2,导轨足够长,求: (1)恒力F的大小; (2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小; (3)若从开始到达到最大速度过程中,流过R的电荷量为2C,则在这个过程里所发生的位移是多少? |
◎ 答案
(1)由图知,在恒力F作用下金属杆ab达到的最大速度 vmax=4 m/s,此时杆做匀速直线运动,则有 F-mgsin α-F安=0 又感应电流 I=
安培力大小为F安=
联立得 F=mgsinα+
代入解得 F=18 N. (2)由牛顿第二定律得: F-mgsin α-F安′=ma 将v=2 m/s时,F安′=
根据牛顿第二定律得 a=
代入解得,a=2m/s2. (3)由法拉第电磁感应定律得:E=
而 q=I△t=
由①②式得:q=
所以:x=2m 答: (1)恒力F的大小是18N; (2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小是2m/s2; (3)若从开始到达到最大速度过程中,流过R的电荷量为2C,则在这个过程里所发生的位移是2m. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“光滑平行的金属导轨MN和PQ间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其他电阻不计,质量m=2.0k…”主要考查了你对 【弹力的大小、胡克定律】,【牛顿第二定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【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
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下一篇:如图所示,两光滑金属导轨MN和PQ平行放置在同一水平面内,两导轨间距离L=0.50m,在导轨两端分别接有阻值R=5.0Ω的电阻,金属杆ab接入电路的电阻r=2.5Ω.匀强磁场垂直穿过导
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