如图所示,间距为l的平行金属导轨与水平面间的夹角为,导轨间接有一阻值为R的电阻,一长为l的金属杆置于导轨上,杆...
问题详情:
如图所示,间距为l的平行金属导轨与水平面间的夹角为,导轨间接有一阻值为R的电阻,一长为l的金属杆置于导轨上,杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,当金属杆受到平行于斜面向上大小为F的恒定拉力作用,可以使其匀速向上运动;当金属杆受到平行于斜面向下大小为的恒定拉力作用时,可以使其保持与向上运动时大小相同的速度向下匀速运动,重力加速度大小为g,求:
(1)金属杆的质量;
(2)金属杆在磁场中匀速向上运动时速度的大小。
【回答】
(1);(2)。
【详解】
(1)金属杆在平行于斜面向上大小为F的恒定拉力作用下可以保持匀速向上运动,设金属杆的质量为m,速度为v,由力的平衡条件可得
,
同理可得
,
由闭合电路的欧姆定律可得
,
由法拉第电磁感应定律可得
,
联立解得
,
(2)金属杆在磁场中匀速向上运动时速度的大小
。
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:解答题
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