(16分)如图15所示,倾角为°、电阻不计、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。导轨两端各接一个阻值Ro=2的电阻。在平行导
◎ 题目
(16分)如图15所示,倾角为°、电阻不计、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。导轨两端各接一个阻值Ro=2的电阻。在平行导轨间跨接一金属棒,金属棒质量m=1kg,电阻r=2,其与导轨间的动摩擦因数=0.5。金属棒以平行于导轨向上的初速度=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中,通过上端电阻的电荷量(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)求: (1)金属棒的最大加速度 (2)上端电阻Ro中产生的热量 (3)金属棒上滑至最高点所用时间 |
◎ 答案
(1)/s2 (2)Q=5J (3)Δt=0.994s |
◎ 解析
(1)金属棒在上滑的过程中,回路的总电阻为 (1分) 对金属棒由牛顿第二定律得 (2分) 金属棒上滑过程中的最大加速度对应的是金属棒的最大速度,金属棒上升过程做减速运动,所以金属棒上升过程中的最大加速度就是速度为的瞬间,得: (2分) 代入数据后得最大加速度/s2 (1分) (2)由题设条件可知:金属棒上升到最高点的过程中通过金属棒中的电荷量为q, 设金属棒中的平均电流为,则 (2分) 又通过金属棒的电荷量: (*) (1分); 设上端电阻产生的焦耳热为Q,则全电路产生的焦耳热为6Q,由能量守恒可知 (2分); 联立以上各式,代入数据后 Q="5J " (1分) (3)设金属棒上滑至最高点所用时间为,则 由动量定理 (3分); 联立(*)式,代入数据得 Δt="0.994s " (1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“(16分)如图15所示,倾角为°、电阻不计、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。导轨两端各接一个阻值Ro=2的电阻。在平行导…”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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