(12分)、如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M,宽为L的足够长“U”型框架,其ab部分电阻为R,框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒c
◎ 题目
(12分)、如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M,宽为L的足够长“U”型框架,其ab部分电阻为R,框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd,它们之间的动摩擦因数为μ,棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k 的另一端固定的轻弹簧相连。开始弹簧处于自然状态,框架和棒均静止。现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下,向右做加速运动,引起棒的运动可看成是缓慢的。水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。 问:(1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大? (2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大? (3)若框架通过位移S后开始匀速,已知弹簧的弹性势能的表达式为kx2/2(x为弹簧的形变量),则在框架通过位移S的过程中,回路中产生的电热为多少? |
◎ 答案
(1) (2) (3) |
◎ 解析
(1)设水平拉力为F,则F=2μmg,对框架由牛顿第二定律; F一μmg=Ma……………………………………………………………………(2分) 解出 ……………………………………………………………………(2分) (2)设框架做匀速运动的速度大小为υ,则感应电动势 …………………………………………………………………………(1分) 回路中的电流……………………………………………………(1分) 对框架由力的平衡得……………………………………………(1分) 联立以上各式解出:………………………………………………(1分) (3)在框架滑过S的过程中,设产生的电热为Ql ,摩擦生热为Q2,由功能关系 …………………………………………………(1分) 其中……………………………………………………………(1分) 在框架匀速后,对棒由力的平衡得:……………………………(1分) 联立以上各式并结合 解出………(1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“(12分)、如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M,宽为L的足够长“U”型框架,其ab部分电阻为R,框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒c…”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
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