题目内容
如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m、足够长的平行导轨,NQ与MN垂直.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻,所在空间有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度B0=1T.将一根质量m=0.05kg、电阻r=1Ω的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,导轨电阻不计.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.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.25,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd与NQ间的距离s=1m.求:(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)金属棒速度为2m/s时的加速度大小;
(2)金属棒的稳定速度大小和此时电阻R产生的热功率;
(3)若将金属棒滑行至cd处时记作t0=0,从此时刻起,让磁感强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,写出磁感应强度B随时间t(秒)的变化关系式.
(1)金属棒产生感应电动势
感应电流
受到的安培力
设金属棒速度是2m/s时的加速度为a,由牛顿定律得
解得
(2)设达到稳定速度为vm,此时电路的电流为I,则
解得
,
电阻R产生的热功率
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,金属棒将沿导轨做匀加速运动.
解得
由于磁通量不变,则
解得
练习册系列答案
相关题目
| π |
| 2 |
A、在t=1s时刻电流表的示数为
| ||||
| B、导体棒两端的最大电压为1V | ||||
| C、单位时间内电阻R上产生的焦耳热为0.25J | ||||
| D、从t=0至t=3s的时间内水平外力所做的功为0.75J |