题目内容

【题目】如图甲所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MNPQ间距d1m,倾角θ37°,轨道顶端连有一阻值为R的定值电阻,整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场,磁感应强度B的变化规律如图乙所示现用力将质量m0.4kg,电阻产r的导体棒ab0时刻开始固定于离轨道顶端l2m处,在4s时刻撤去外力,之后导体棒下滑距离x01.5m后达到最大速度,导体棒与导轨接触良好。求:

104s内通过导体棒ab的电流大小和方向;

2)导体棒ab的最大速度vm

3)撤去外力后,导体棒ab下滑2m的过程中,在ab棒上产生的焦耳热Q

【答案】10.25A,方向为ab;(21m/s;(31.9J

【解析】

1)根据楞次定律可知,通过导体棒ab的电流方向为ab

根据法拉第电磁感应定律:En

可得:E11V

根据闭合电路欧姆定律可得:I10.25A,方向为a到b

2)当导体棒CD开始下滑到最大速度时匀速运动,

根据受力平衡可得:mgsinθBl2d

根据欧姆定律可得:I2

切割磁感线产生的感应电动势:E2Bdvm

联立可得导体棒ab的最大速度:vm1m/s

3)下滑过程中电阻R与导体产生热量相等,根据能量守恒定律:mgx0sinθ+2Q

可得ab棒上产生的焦耳热:Qmgx0sinθ

代入数据解得:Q1.9J

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网