题目内容

 如右图所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.4 m,上、下两端各有一个电阻R0=1 Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T.ab为金属杆,其长度为L=0.4 m,质量m=0.8 kg,电阻r=0.5Ω,棒与框架的动摩擦因数μ=0.5.由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,上端电阻R0产生的热量Q0=0.375J(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g取10m/s2)求:

(1)杆ab的最大速度;  

(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离;在该过程中通过ab的电荷量.

 

 

 

 

 

 

 

 解析:    

(1)   杆ab达到平衡时的速度即为最大速度v,这时

mgsinθ—F—=0,N=mgcosθ

∴F=mg(sinθ—μcosθ)

总电阻

,得

 

克服磁场力所做的功数值上等于产生的总电能即  

,由动能定理:

通过ab的电荷量 ,代入数据得q=2 C

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