如图所示,一对平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距=1.0m,左端接有阻值R=1.0Ω的电阻,一质量m=0.2kg,电阻忽略不计的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上

◎ 题目

如图所示,一对平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距=1.0 m,左端接有阻值R=1.0Ω的电阻,一质量m=0.2 kg,电阻忽略不计的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=1.0 T,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(棒MN在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触),当电阻R产生热量Q =" 5.8" J时获得稳定速度,此过程中,通过电阻R的电量q =" 2.8" C(g取10m/s2),求:

(1)棒MN达到的稳定速度多大?
(2)棒MN从静止开始到稳定速度的时间是多少?

◎ 答案

(1)2m/s(2)1.5s

◎ 解析


试题分析:(1)当安培力和拉力F,摩擦力相平时,物体速度达到平衡,,故,即
又知道
联立解得稳定时
(2)通过R的电路为:,,解得此时杆向前滑动的距离,克服摩擦力做功为,此时动能增加量为:故拉力做功为
所以拉力做功为,解得
点评:本题难度较大,是一道电磁感应与电路、运动学相结合的综合题,分析清楚棒的运动过程、做功情况是正确解题的关键.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一对平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距=1.0m,左端接有阻值R=1.0Ω的电阻,一质量m=0.2kg,电阻忽略不计的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上…”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