题目
题型:不详难度:来源:
(1)求金属杆的电阻R;
(2)若从释放金属杆时开始计时,试写出甲金属杆在磁场中所受的外力F随时间t的变化关系式;
(3)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中,金属杆乙中所产生的焦耳热为Q,求外力F在此过程中所做的功.
答案
v2=2ax且 a=gsinθ
即 v=
2glsinθ |
乙刚进入磁场时,对乙由根据平衡条件得mgsinθ=
B2l2v |
2R |
R=
B2l2
| ||
2mgsinθ |
(2)甲在磁场中运动时,由牛顿第二定律可知,外力F大小始终等于安培力火小即:F=
B2l2v |
2R |
v=(gsinθ)
解得 F=
mg2sin2θ | ||
|
方向沿导轨平面并垂直金属杆甲向下
(3)设乙从释放到刚进入磁场过程中做匀加速直线运动所需要的时间为t1
l=
1 |
2 |
t | 21 |
t1=
|
l |
gsinθ |
2glsinθ |
设乙从进入磁场过程至刚离开磁场的过程中做匀速直线运动所需要的时间为t2
l=vt2
t2=
l | ||
|
1 |
2gsinθ |
2glsinθ |
设乙离开磁场时,甲的速度v′
v′=(gsinθ)(t1+t2)=
3 |
2 |
2glsinθ |
设甲从开始释放至乙离开磁场的过程中的位移为x
x=
1 |
2 |
9 |
4 |
根据能量转化和守恒定律得:mgxsinθ+mg•2lsinθ+WF=2Q+
1 |
2 |
1 |
2 |
WF=2Q-mglsinθ
答:(1)金属杆的电阻R=
B2l2
| ||
2mgsinθ |
(2)甲金属杆在磁场中所受的外力F随时间t的变化关系式F=
mg2sin2θ | ||
|
(3)外力F在此过程中所做的功 WF=2Q-mglsinθ
核心考点
试题【如图所示,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,轨道所在平面的正方形区域如耐内存在着有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.第二次与第一次通过AB边横截面的电荷量之比为2:1 |
B.第二次与第一次线圈中产生的热量之比为4:1 |
C.第二次与第一次线圈中最大电流之比为2:1 |
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;
(2)金属棒达到cd处的速度大小;
(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量.
3g |
5 |
g |
5 |
(1)线框的cd边刚进入磁场时,通过线框导线中的电流;
(2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小;
(3)线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中,通过线框导线横截面的电荷量.
A.回到出发点的速度v等于初速度v0 |
B.上行过程中通过R的电量大于下行过程中通过R的电量 |
C.上行过程中R上产生的热量大于下行过程中R上产生的热量 |
D.上行的运动时间大于下行的运动时间 |
1 |
4 |
(1)棒到达最低点MN时金属棒两端的电压;
(2)棒下滑到MN过程中金属棒产生的热量;
(3)从棒进入EM、FN水平轨道后开始计时,磁场随时间发生变化,恰好使棒做匀速直线运动,求磁感应强度B随时间变化的表达式.
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