题目内容
如图所示,两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内,导轨间距l=0.2 m,在导轨的一端接有阻值R=3 Ω的电阻,在x≥0处有一垂直水平面向下的匀强磁场,磁感强度B=0.5 T。一质量m =0.1kg,电阻r=2 Ω的金属棒垂直搁在导轨上,并以v0=20 m/s的初速度进入磁场,在水平拉力F的作用下作持续的匀变速直线运动,加速度大小a=2 m/s2、方向与初速度方向相反。棒与导轨接触良好,其余电阻均不计。求:
(1)第一次电流为零时金属棒所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时拉力F的大小及其功率;
(3)金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中,电阻R上产生的热量为1.6 J,求该过程中拉力F所做的功。
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(1)由,
可知
若,则
1分
故 2分
2分
(2)易知
若,则速度
1分
由 2分
可知 1分
讨论:①若棒向右运动,有
故 1分
则 1分
②若棒向左运动,有
故 1分
则 1分
(3)由动能定理可知
3分
其中
2分
故 2分
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练习册系列答案
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A、用该装置能测量所有液体的折射率 | ||
B、图中P3位置处所对应的折射率P4处的大 | ||
C、作AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率值应为1 | ||
D、若OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为
| ||
E、测某液体折射率时,在右上方区域观察不到P1、P2的像,说明该液体的折射率大于2 |