题目内容
如图
所示，间距l＝0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0
.4T、方向竖直向上和B2＝1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R＝0.3Ω、质量m1＝0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝0.05kg的小环。已知小环以a＝6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
(1)小环所受摩擦力的大小；
(2)Q杆所受拉力的瞬时功率。
所示，间距l＝0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0.4T、方向竖直向上和B2＝1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R＝0.3Ω、质量m1＝0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝0.05kg的小环。已知小环以a＝6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)小环所受摩擦力的大小；
(2)Q杆所受拉力的瞬时功率。
解：(1)设小环受到的摩擦力大小为Ff，由牛顿第二定律，有
m2g－Ff＝m2a ①
代入数据，得
Ff＝0.2N ②
(2)设通过K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有
Ff＝B1I1l ③
设回路总电流为I，总电阻为R总，有
I＝2I1 ④
R总＝
R ⑤
设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有
I＝
⑥
E＝B2lv ⑦
F＋m1gsinθ＝B2Il ⑧
拉力的瞬时功率为
P＝Fv ⑨
联立以上方程，代入数据得
P＝2W ⑩
m2g－Ff＝m2a ①
代入数据，得
Ff＝0.2N ②
(2)设通过K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有
Ff＝B1I1l ③
设回路总电流为I，总电阻为R总，有
I＝2I1 ④
R总＝
R ⑤设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有
I＝
⑥E＝B2lv ⑦
F＋m1gsinθ＝B2Il ⑧
拉力的瞬时功率为
P＝Fv ⑨
联立以上方程，代入数据得
P＝2W ⑩
练习册系列答案
轻松课堂单元期中期末专题冲刺100分系列答案
相关题目
＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m／s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s2，则
＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m／s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s2，则
