题目内容
如图所示,光滑足够长导轨倾斜放置,导轨间距为L=1m,导轨平面与水平面夹角为θ=30o,其下端连接一个灯泡,灯泡电阻为R=3Ω,导体棒ab垂直于导轨放置,除灯泡外其它电阻不计。两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B=
T,方向垂直于导轨所在平面向上。将导体棒从静止释放,当导体棒的速度v=2.4m/s时通过灯泡电量q=0.9
C。随着导体棒的下滑,其位移x随时间t的变化关系趋近于x=3t-1.6。g=10 m/s2。求:
⑴导体棒的质量m;
⑵当导体棒速度为v=2.4m/s时,灯泡产生的热量Q;
⑶为了提高ab棒下滑到稳定状态时小灯泡的功率,试通过计算提出两条可行的措施。
![]()
⑴由位移随时间变化关系趋近于
得导体棒运动最大速度
m/s(2分)
此时有
(2分) 代入数据化简得
kg (1分)
⑵设导体棒下滑距离为x时速度为v=2.4m/s,在此过程中
(2分)
(2分) 代入数据化简得Q=10.62J (2分)
⑶小灯泡的最大功率为
(1分)此时又有
(1分)
化简得
(2分)因此,提高ab棒下滑到稳定状态时小灯泡的功率的措施有:增大导体棒的质量、增加导轨平面的倾角、换电阻较大的灯泡、减小磁场、减小导轨间距离。(任说两条都对)(1分)
练习册系列答案
相关题目
A、将导轨间距变为原来的
| ||
| B、换一电阻减半的灯泡 | ||
C、换一质量为原来
| ||
| D、将磁场磁感应强度B加倍 |