如图,顶角为90°的“∨”型光滑金属导轨MON固定在倾角为θ的绝缘斜面上,M、N连线平行于斜面底端,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离L=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0
◎ 题目
如图,顶角为90°的“∨”型光滑金属导轨MON固定在倾角为θ的绝缘斜面上,M、N连线平行于斜面底端,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离L=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向垂直于斜面向下的匀强磁场中.一根质量m=0.4kg,粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒ab,受到平行于斜面向上且垂直于ab的变力F作用,以速度v=2m/s沿导轨向下匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,从导体棒在MN时开始计时, (1)t=0时,F=0,求斜面倾角θ; (2)求0.2s内通过导体棒的电荷量q; (3)求导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q. |
◎ 答案
(1)导体棒开始运动时,回路中产生的感应电动势E=BLv 感应电流 I=
安培力F安=BIL 由平衡条件得:mgsinθ=F安+F 因,F=0 联立上式得:θ=300 (2)感应电流 I=
感应电流大小I=
故0.2s内通过导体棒的电荷量q=It=0.4C (3)设导体棒经t时间沿导轨匀速向下运动的位移为x, 则t时刻导体棒切割的有效长度Lx=L-2x 导体棒在导轨上运动时所受的安培力F安=BILx=
因安培力的大小F安与位移x成线性关系,故通过导轨过程中导体棒所受安培力的平均值
产生的焦耳热Q=
答:(1)t=0时,F=0,求斜面倾角30°; (2)求0.2s内通过导体棒的电荷量0.4C; (3)求导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热1J. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图,顶角为90°的“∨”型光滑金属导轨MON固定在倾角为θ的绝缘斜面上,M、N连线平行于斜面底端,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离L=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【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,导线框abcd固定在竖直平面内,导线ab和cd间的宽度为l,bc间电阻阻值为R,其它电阻均可忽略.ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆,杆的质量为m,杆的两端分别与ab和
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