题目内容
【题目】如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ=37°的绝缘斜面上,该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.5 T。质量m=0.1 kg、电阻R=0.4 Ω的导体棒ab垂直放在框架上,从静止开始沿框架无摩擦下滑,与框架接触良好。框架的质量M=0.2 kg、宽度l=0.4 m,框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.6,与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)若框架固定,求导体棒的最大速度vm;
(2)若框架固定,棒从静止开始下滑5.75 m时速度v=5 m/s,求此过程回路中产生的热量Q及流过ab棒的电量q;
(3)若框架不固定,求当框架刚开始运动时棒的速度v1。
【答案】(1)6 m/s(2)2.2J;2.875C(3)2.4m/s
【解析】(1)棒ab产生的电动势为:E=Blv
回路中感应电流为:I=
棒ab所受的安培力为:F=BIl
对棒ab有:mgsin37°-BIl=ma
当加速度a=0时,速度最大,速度的最大值为:
vm==6m/s
(2)根据能量转化和守恒定律有:
mgxsin37°=mv2+Q
代入数据解得:Q=2.2J
电量为:
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
练习册系列答案
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列车时刻表
T15 | 里程 (公里) | 站名 | T16 |
18:19 | 0 | 北京西 | 14:58 |
00:35 00:41 | 689 | 郑州 | 08:42 08:36 |
05:49 05:57 | 1172 | 武昌 | 03:28 03:20 |
09:15 09:21 | 1587 | 长沙 | 23:59 23:51 |
16:25 | 2294 | 广州 | 16:52 |