问题详情:
如图所示,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上,导轨宽度为L,导轨下端接有电阻R,两导轨间存在一方向垂直于斜面向上,磁感应强度大小为B的匀强磁场,轻绳一端平行于斜面系在质量为m的金属棒上,另一端通过定滑轮竖直悬吊质量为的小木块。第一次经金属棒从PQ位置由静止释放,发现金属棒沿导轨下滑,第二次去掉轻绳,让金属棒从PQ位置由静止释放。已知两次下滑过程中金属棒始终与导轨接触良好,且在金属棒下滑至底端MN前,都已经达到了平衡状态。导轨和金属棒的电阻都忽略不计,已知,(h为PQ位置与MN位置的高度差)。求:
(1)金属棒两次运动到MN时的速度大小之比;
(2)金属棒两次运动到MN过程中,电阻R产生的热量之比。
【回答】
(1) (2) 【解析】 试题分析:(1)导体棒匀速运动时,根据平衡条件得:
第一种情况有:、
第二种情况有:
又由题 .联立以上三式得:
考点:导体切割磁感线时的感应电动势、电磁感应中的能量转化。
【名师点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合应用,关键是安培力的分析和计算,它是联系力学与电磁感应的桥梁。
知识点:电磁感应单元测试
题型:计算题