题目内容
如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R="3.0Ω" 的定值电阻,导体棒ab长l=0.5m,质量m=1kg,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab 以v0="10m/s" 的速度向右做匀速运动.![]()
(1)使a、b棒向右匀速的拉力F为多少?
(2)若撤掉拉力F,当导体棒速度v=5m/s 时,试求导体棒的加速度大小为多少?
(3)试求从撤掉拉力F后,直至导体棒ab停止的过程中,在电阻R上消耗的焦耳热。
(1)
;(2)
;(3)37.5J
解析试题分析: (1)以
杆为研究对象,受力分析如图所示:![]()
,解得:![]()
(2)由牛顿第二定律得:![]()
又:![]()
解得:![]()
(3)根据功能原理知,导体棒动能的减少转化为全电路电阻消耗的电能,即:![]()
据回路电阻上能量消耗的关系可以得出在电阻R上消耗的焦耳热
QR=
37.5J
考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
练习册系列答案
相关题目
在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势φ随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m,带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动。下列叙述正确的是( )![]()
| A.若小球能运动到x1处,则该过程小球所受电场力逐渐增大 |
| B.带电小球从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大 |
| C.若该小球能运动到x4处,则初速度v0至少为 |
| D.若v0为 |