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 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻...

习题库1.71W

问题详情:

 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MNPQ与水平面的夹角为θ NQ两点间接有阻值为R的电阻。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。将质量为m、阻值也为R的金属杆ab垂直放在导轨上,杆ab由静止释放,下滑距离x时达到最大速度。重力加速度为g,导轨电阻不计,杆与导轨接触良好。求:

⑴杆ab下滑的最大加速度;

⑵杆ab下滑的最大速度;

⑶上述过程中,杆上产生的热量。

 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻...

【回答】

 (1)设ab杆下滑到某位置时速度为 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第2张,则此时

  杆产生的感应电动势 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第3张                 (2分)

  回路中的感应电流 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第4张                  (1分)

  杆所受的安培力 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第5张                     (1分)

根据牛顿第二定律 有: 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第6张 (2分)

  当速度 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第7张时,杆的加速度最大,最大加速度 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第8张,方向沿导轨平面向下(2分)

(2)由(1)问知,当杆的加速度 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第9张时,速度最大,

最大速度 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第10张,方向沿导轨平面向下 (2分)

(3)ab杆从静止开始到最大速度过程中,根据能量守恒定律 有

 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第11张                           (2分)

又   如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第12张                                               (2分)

所以  如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ,N、Q两点间接有阻值为R的电阻... 第13张            (1分)

知识点:专题八 电磁感应

题型:多项选择