题目内容
(10分).如图所示,金属杆
,在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨的间距
,导轨上端接有
的电阻,导轨与金属杆的电阻不计,整个装置处于
的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面.当金属杆
下滑时,每秒钟有
的重力势能减少,求
杆下滑的速度的大小(不计空气阻力).![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241428178311745.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824142817113513.png)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824142817893498.png)
当杆匀速下滑时,重力的功率等于电路的电功率,设重力的功率为
,则有:
(1)………………………4分
由法拉第电磁感应定律得:
(2) ………………………2分
联立(1)(2)解得:
代入数据得:![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824142818111564.png)
即棒下滑的速度大小为
…………………………………4分
本题考查法拉第电磁感应定律,当杆匀速下滑时重力做的功完全转化为电功,即重力的功率等于电路的电功率,由E=Blv求得电源电动势,再由电功率求得速度大小
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824142817909289.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824142817955582.png)
由法拉第电磁感应定律得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824142818002555.png)
联立(1)(2)解得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824142818065658.png)
代入数据得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824142818111564.png)
即棒下滑的速度大小为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824142817893498.png)
本题考查法拉第电磁感应定律,当杆匀速下滑时重力做的功完全转化为电功,即重力的功率等于电路的电功率,由E=Blv求得电源电动势,再由电功率求得速度大小
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