(14分)如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平
◎ 题目
(14分)如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求: (1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ (2)cd离NQ的距离s (3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量 (4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。 |
◎ 答案
(1)μ=0.5(2)(3)(4) |
◎ 解析
(14分) 解:(1)当v=0时,a=2m/s2 (1分) (1分) μ=0.5 (1分) (2)由图像可知:vm=2m/s 当金属棒达到稳定速度时,有 (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (3) (1分) (1分) (1分) (4)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。 (1分) (1分) (1分) 本题考查的是对电磁感应定律和力学综合的相关问题,根据牛顿定律求出摩擦系数,利用安培定则 和电磁感应定律及欧姆定律可以计算出距离, |
◎ 知识点
专家分析,试题“(14分)如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平…”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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