题目内容
如下图所示,两条平行光滑金属导轨与水平方向夹角为
,匀强磁场B=0.4T,方向垂直导轨平面,导轨间距L=0.5m,金属棒ab质量为0.1kg,cd棒质量为0.2kg,且垂直轨道放置,闭合回路有效电阻为0.2Ω,开始时使两棒静止,当ab棒在沿斜面向上的外力作用下,以1.5m/s的速度沿斜面向上运动的同时,cd也自由释放,则:
(1)棒cd的最大加速度为多少?
(2)棒cd的最大速度为多少?
(3)当棒cd运动的速度达到最大时,作用在棒ab上外力的功率多大?
答案:
解析:
解析:
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(1)运动开始,棒cd受沿斜面方向的磁场力及重力分力作用,运动方程为
m2gsinα-BIL=m2a,
a= 刚开始运动时ab棒v=1.5m/s,cd棒 a=3.5m/s. (2)棒cd在沿斜面方向的磁场力及重力作用下达到平衡时,速度达到最大(此时ab向上、cd向下),即 B vm= (3)外力做功,转化为机械能和电路的电能,即有 Fvt=(m1gsinαvt-m2gsinαvmt)+ 将m2gsinα=B Fv=(m1gsinα+B |
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