24. (14分)

分析和解:(1) 根据牛顿第二定律 mgsinθf = ma  …………………… ①  (1分)

                 f = μN      …………………… ②  (1分)

            N = mgcosθ   ………………………… ③  (1分)

联立①②③得a = g (sinθ-μcosθ)  ………………………④  (1分)

代入已知条件得a = 10×(0.6-0.25×0.8)

a = 4m/s2   …………………………………………(1分)

设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡

mg(sinθ-μcosθ)-F=0 ………………………………………⑤  (1分)

此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率

P = Fv   ……………………………………………………⑥  (1分)

由⑤⑥两式解得  …………………………⑦ (1分)

将已知数据代入上式得

          v =10m/s  ………………………………………………… ( 1分 )

(用其它方法算出正确答案同样给分)

 

(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B

            E=BLv  …………………………………………… ⑧ ( 1分)

  ……………………………………………⑨ ( 1分)

           PI2R   ……………………………………………⑩ (1分 ) 

 由⑧⑨⑩式解得…………………………………(1分)

磁场方向垂直导轨平面向上  ………………………………………(1分)

 0  121819  121827  121833  121837  121843  121845  121849  121855  121857  121863  121869  121873  121875  121879  121885  121887  121893  121897  121899  121903  121905  121909  121911  121913  121914  121915  121917  121918  121919  121921  121923  121927  121929  121933  121935  121939  121945  121947  121953  121957  121959  121963  121969  121975  121977  121983  121987  121989  121995  121999  122005  122013  447348 

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