题目内容
【题目】如图,将两根足够长的平行光滑金属导轨倾斜固定,间距L=0.2m,下端接有一阻值R=10Ω的电阻,与导轨垂直的虚线EF以下区域存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。一质量m=0.1kg的金属杆PQ,在导轨上由静止释放,经时间t=4s到达EF,并开始做匀速直线运动。PQ始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨和PQ的阻值,求:
(1)磁感应强度大小B;
(2)PQ在磁场中滑行0.1m的过程中通过R的电量q。
【答案】(1)2.5T(2)5.0×10-3C
【解析】
(1)设倾斜轨道平面与水平面的夹角为θ,金属杆进入磁场前做匀加速直线运动,设加速度大小为a,根据牛顿第二定律有mgsinθ=ma ①
进入磁场后做匀速直线运动,有
②
又v=at ③
E=BLv ④
⑤
⑥
解得=2.5T ⑦
(2)设金属板PQ在磁场中滑行的距离为x,由法拉第电磁感应定律得
⑧
⑨
解得:q=5.0×10-3C ⑩

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