如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm,导轨所在的平面与水平面夹角?=37°,导轨上端电阻R=0.8?,其他电阻不计,导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。金属

◎ 题目

如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm,导轨所在的平面与水平面夹角?=37°,导轨上端电阻R=0.8?,其他电阻不计,导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。金属棒ab从上端由静止开始下滑,金属棒ab的质量m=0.1kg。(sin37°=0.6,g=10m/s2)

(1)求导体棒下滑的最大速度;
(2)求当速度达到5m/s时导体棒的加速度;
(3)若经过时间t,导体棒下滑的垂直距离为s,速度为v。若在同一时间内,电阻产生的热与一恒定电流I0在该电阻上产生的热相同,求恒定电流I0的表达式(各物理量全部用字母表示)。

◎ 答案

18.75m/s   4.4m/s   

◎ 解析

(1)当物体达到平衡时,导体棒有最大速度,有:
根据安培力公式有:
根据欧姆定律有:
解得:
(2)由牛顿第二定律有:


a=.4.4m/s
(3)根据能量守恒有:
解得:

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm,导轨所在的平面与水平面夹角?=37°,导轨上端电阻R=0.8?,其他电阻不计,导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。金属…”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。

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