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文档简介
1、 2.如图所示,AB、CD是两根足够长的光滑固定平行金属 导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角 为,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方 的匀强磁场,磁感应强度为B,在导轨的 AC端连接一个 阻值为 R的电阻,一根质量为m、垂直于导轨放置的金 属棒ab,从静止开始沿导轨下滑。(导轨和金属棒的电 阻不计) (1求导体下滑过程中速度为v时加速度是多 少?(2求导体ab下滑的最大速度 ;(3若金属棒到达 最大速度时沿斜面下滑的距离是S,求该过程中R上产生 的热量。 解:经分析知,金属棒沿斜面向下做加速度逐渐 减小的加速运动, mgsin -BIL=ma I= BLv R B 2l
2、2 v 解得 : a = g sin q - mR ( 2) 当加速度减小到 0 时, 达到最大速度, 此时: mgsin =BIL BLv m I = R mgR sin q vm= B 2 L2 解得 ( 3)由能量转化和守恒定律知,金属棒减少的机 械能转化为回路中的焦耳热, 即 DQ = mgS sin q - 2 mv 2 1 3.如图14所示,两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面 内,相距0.3m,导轨左端PQ间用电阻R相连接,导轨电阻 不计,导轨上停放着一金属杆MN,杆的电阻为0.1,质 量为0.1kg,始终与导轨保持良好接触,整个装置处于怿 向下的匀强磁场中,磁感强度为0.5T。
3、现对金属杆施加 适当的水平力,使杆由静止开始沿导轨匀加速运动,问: (1)要使P点电势高于Q点电势,杆应向哪个方向运动? (2)当金属杆的速度v=2m/s时,电阻R上消耗的电功率 多大?(3)要使电阻R上的电压每秒均匀增加0.05V,杆 的加速度a应为多大? P R M B Q 图14 N 解析: ( 1)根据右手定则,金属杆应向右运动, 电流方向由 N 向 M,在外电路, P 点电势高于 Q 点 电势( 1 分) (2)(3 分)由法拉第电磁感应定律得 E=BLv=0.50.32=0.3V E 0.3 由闭合电路欧姆定律 I= = =1A R+r 0.2+0.1 2 2 解得: P=I R=( 1A) 0.2=0.2W (3 ( 4 分) 由法拉第电磁感应定律得 :E=BLv=Blat E BLaR 电阻 R 两端电压 U= R= t
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