题目内容

【题目】如下图所示,MNPQ为足够长的光滑平行导轨,间距L=0.5m.导轨平面与水平面间的夹角= 30°NQMNNQ间连接有一个的电阻,有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为,将一根质量为m=0.02kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻,其余部分电阻不计,现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行,当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd 距离NQ s=0.5 mg=10m/s2

(1)求金属棒达到稳定时的速度是多大;

(2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?

(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为多大?

【答案】(1) (2)0.0183J(3)

【解析】

(1) 在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大,达到稳定速度时,有

其中

根据法拉第电磁感应定律,有

联立解得:

(2) 根据能量关系有

电阻R上产生的热量

解得:

(3) 当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流,此时金属棒将沿导轨做匀加速运动,根据牛顿第二定律,有:

根据位移时间关系公式,有

t时刻磁感应强度为B,总磁通量不变,有:

t=1s时,代入数据解得,此时磁感应强度:

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网