题目内容

如图所示,水平旋转的平行金属导轨M、N间接一阻值R=0.128Ω的电阻,轨道宽为L=0.8m.轨道上搭一金属棒ab,其质量m=0.4kg,ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,除R外其余电阻不计,垂直于轨道的匀强磁场的磁感应强度为B=2T,ab在一电动机的牵引下由静止开始运动,经过t=2s,ab运动了s=1.2m,刚好达到最大速度.此过程中电动机的平均输出功率为8W,最大输出功率14.4W.求:
(1)金属棒ab运动的最大速度多大?
(2)该过程中电阻R上消耗的电能.(g=10m/s2)
(1)速度最大时,加速度为零,
则有F-μmg-BIL=0①
设最大速度为vm,
则有:F=
Pm
vm
②
电流I=
BLvm
R
③
把②③代入①得:
B2L2
R
v2m
+μmgvm-Pm=0
,
解得:Vm=0.8m/s
(2)根据动能定理:
.
P
×t-μmg×s-WA=
1
2
m
v2m
-0

克服安培力做的功全部转化为电能,电能消耗在电阻R上,
则有:WR=W安
根据动能定理知:
.
P
t-μmg-W安
=
1
2
m
v2m
-0
代入数据解得WR=13.472J
答:(1)金属棒ab运动的最大速度为0.8m/s;
(2)该过程中电阻R上消耗的电能13.472J.
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