问题详情:
如图所示,两平行导轨间距L=0.1m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面夹角θ=30°,垂直斜面方向向上的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,水平部分没有磁场。金属棒ab质量m=0.005kg,电阻r=0.02Ω,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨,电阻R=0.08Ω,其余电阻不计,当金属棒从斜面上离地高h=1.0m以上任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m。(取g=10m/s2)求:
(1)棒在斜面上的最大速度为多少;
(2)棒与水平面间的动摩擦因数;
(3)棒从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量。
【回答】
*:(1)1.0 m/s(2)0.04(3)3.8×10-2 J
解析:(1)棒在斜面上速度最大时,a=0
mgsinθ= BIL————————1分
I= ————————1分
E=BLv————————1分
解得v=1m/s————————1分
(2)在水平面轨道滑行过程中
-μmgx=0-mv2————————2分
μ=0.04————————2分
(3)棒在下滑的过程中
mgh-Q=mv2————————1分
Q=4.75×10-2 J————————1分
电阻R上产生的热量:QR=Q————————1分
解得QR=3.8×10-2 J————————1分
知识点:专题八 电磁感应
题型:计算题