光滑的平行金属导轨长L=2.0m,两导轨间距离d=0.5m,导轨平面与水平面的夹角为,导轨上端接一阻值为R=0.5的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁

◎ 题目

光滑的平行金属导轨长L=2.0m,两导轨间距离d=0.5m,导轨平面与水平面的夹角为,导轨上端接一阻值为R=0.5的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B=1T,如图所示。有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒ab,放在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量为Q=1J,g=10m/s2,则: 

小题1:指出金属棒ab中感应电流的方向。
小题2:棒在下滑的过程中达到的最大速度是多少?               
小题3:当棒的速度为v="2" m/s时,它的加速度是多大

20080523

 
    

◎ 答案


小题1:由b指向a;;
小题2:m/s
小题3:m/s2

◎ 解析


小题1:由右手定则,棒中感应电流方向由b指向a
小题2:棒做加速度逐渐减小的变加速运动,棒到达底端时速度最大,由能量守恒定律得
  解得  m/s 
小题3:当棒的速度为v时,感应电动势  E="Bdv "
感应电流  棒所受安培力F="BId"   
当棒的速度为v="2" m/s时,F="1" N    由牛顿第二定律得 
解得棒的加速度 m/s2 

◎ 知识点

    专家分析,试题“光滑的平行金属导轨长L=2.0m,两导轨间距离d=0.5m,导轨平面与水平面的夹角为,导轨上端接一阻值为R=0.5的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁…”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。

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