题目
题型:不详难度:来源:
(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过多大?
(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上运动,试导出F与b的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,当t=2s时,b的速度达到5.06m/s,2s内回路中产生的焦耳热为13.2J,求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字).
答案
E1 |
2R |
Bdv1 |
2R |
对b:FA=BId=
B2d2v1 |
2R |
FA<mgsinθ ③
将①②式代入③式得:v1<10m/s ④
(2)设a的速度为v1,b的速度为v2,回路电流为I,
则:I=
E1+E2 |
2R |
Bd(v1+v2) |
2R |
对a:mgsinθ+FA=F
即mgsinθ+
B2d2(v1+v2) |
2R |
代入数据得:F=3+
v2 |
4 |
设b的最大速度为vm,则有:
B2d2(v1+vm) |
2R |
代入数据得:vm=8m/s
(3)对b:mgsinθ-FA=ma
即mgsinθ-
B2d2(v1+v2) |
2R |
取任意无限小△t时间:mg△t•sinθ-
B2d2(v1+v2) |
2R |
代入数据并求和得:8∑△t-∑△x2=2∑△v2
即8t-x2=2v2
将t=2s,v2=5.06m/s代入上式得:x2=5.88m
a的位移:x1=v1t=2×2=4m
由功能关系知:
WF=
1 |
2 |
v | 22 |
代入数据得:WF=14.9J
答:(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过10m/s;
(2)F与b的速率v2的函数关系式为F=3+
v2 |
4 |
(3)在2s内力F做的功为14.9J.
核心考点
试题【如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计.整个装】;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.拉线框的速度越大,通过导线横截面的电量越多 |
B.磁场越强,拉力做的功越多 |
C.拉力做功多少与线框的宽度bc无关 |
D.线框电阻越大,拉力做的功越多 |
如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一特殊的电子元件,如果将其作用等效成一个电阻,则其阻值与其两端所加的电压成正比,即等效电阻R=kU,式中k为恒量.框架上有一质量为m的金属棒水平放置,金属棒与框架接触良好无摩擦,离地高为h,磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直.将金属棒由静止释放,棒沿框架向下运动.不计金属棒电阻,问: (1)金属棒运动过程中,流过棒的电流多大?方向如何? (2)金属棒经过多长时间落到地面? (3)金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能多大? |
如图,在水平桌面上放置两条相距l、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd,阻值为R的电阻与导轨的α、c端相连.质量为m电阻不计的滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动.整个装置放于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B.滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与另一质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态.现从静止开始释放物块,若当物块下落高度h=2m2gR2/(Bl) 4时恰好达到最大速度,用g表示重力加速度,则下列说法不正确的是( ) |