如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨距为d.空间存在匀强磁场,磁场方向垂直轨道平面向上...
问题详情:
如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨距为d.空间存在匀强磁场,磁场方向垂直轨道平面向上,磁感应强度为B.P、M间所接阻值为R的电阻.质量为m的金属杆ad水平放置在轨道上,其有效电阻为r.现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度.若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g.求:
(1)金属杆ab运动的最大速度;
金属杆ab运动的加速度为时,电阻R上电功率;
(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中,克服安培力所做的功.
【回答】
解:(1)当杆达到最大速度时 F=mgsinθ
安培力F=BId
感应电流
感应电动势E=Bdv
解得最大速度
当ab运动的加速度为时
根据牛顿第二定律
电阻R上的电功率P=I′2R
解得
(3)根据动能定理
解得.
答:(1)金属杆ab运动的最大速度.
金属杆ab运动的加速度为时,电阻R上电功率.
(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中,克服安培力所做的功为
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:计算题
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