如图所示,两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37o,底端接电阻R=1.5Ω.金属棒ab的质量为m=0.2kg.电阻r=0.5Ω,垂直搁在导轨上,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.
◎ 题目
如图所示,两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37o ,底端接电阻R=1.5Ω.金属棒ab的质量为m=0.2kg.电阻r=0.5Ω,垂直搁在导轨上,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25,虚线为一曲线方程y=0.8sin(x)m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,方向垂直于导轨平面向上(取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8).求: (1)当金属棒ab以速度为m/s做匀速下滑时,电阻R的电功率是多少? (2)当金属棒ab从静止开始运动到Xo=6m处时,电路中的瞬时电功率为0.8w,在这一过程中,安培力对金属棒ab做了多少功? |
◎ 答案
(1)PR=0.06w;(2)W安=" 3.8" J |
◎ 解析
(1)金属棒作切割磁感线运动,产生感应电动势E E=Byv ① 由曲线方程y=0.8sin(x)m ② 由①②式联解得E=0.4sin(x)v 正弦交流电电动势的最大值Em=0.4 ③ 电动势的有效值E有= ④ 电路的总电阻R总 = R+r ⑤ 根据闭合电路的欧姆定 I= ⑥ 电阻R上消耗的电功率PR PR=I2R ⑦ 由① ~ ⑦式联解得 PR="0.06w " (2)金属棒ab从静止开始运动至X0=6m处,曲线方程 y′=0.8sin(X0)m ⑧ 设金属棒在X0处的速度为v′,切割磁感线运动产生感应电动势为E′ E′=B y′v′ ⑨ 此时电路中消耗的电功率为P′ P′= ⑩ 此过程中安培力对金属棒做功为W安,根据动能定理 mgsin370?S -μmgcos370 ?S- W安 = m v2 11 由⑧ ~11式联解得 W安 =" 3.8" J |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37o,底端接电阻R=1.5Ω.金属棒ab的质量为m=0.2kg.电阻r=0.5Ω,垂直搁在导轨上,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.…”主要考查了你对 【电磁感应现象的综合应用】 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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