题目内容
(16分)如图所示,在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG,OH∥CD∥FG,∠DEF=600,。一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下,以恒定速度v0沿OH方向从斜面底端开始运动,滑上导轨并到达斜面顶端, AB⊥OH。金属导轨的CD、FG段电阻不计,DEF段与AB棒材料与横截面积均相同,单位长度的电阻均为r,O是AB棒的中点,整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。求:
(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小;
(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压;
(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。
解析:
(1)设AB棒等效切割长度为l,则
电动势为=
( 1分)
回路电阻为=3l r (1分)
回路电流为I= (1分)
得 (1分)
(2)AB棒滑到DF处时
(1分)
(2分)
(2分)
得 (1分)
(3)电机做的功 (1分)
(1分)
是AB棒在DEF上滑动时产生的电热,数值上等于克服安培力做的功
又 ,故
(2分)
是AB棒在CDFG导轨上滑动时产生的电热,电流恒定,电阻不变
(1分)
得 (1分)
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练习册系列答案
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A、v=v0 | ||
B、线框离开MN的过程中电流方向为adcba | ||
C、当ab边刚越过JP时,线框加速度的大小为3 gsinθ | ||
D、从ab边刚越过GH到ab边刚越过MN过程中,线框产生的热量为2mgLsinθ+
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