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带电粒子在复合场中的运动
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(10分)如图所示,两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上,斜面与水平面之间的夹角,轨道上端接一只阻值为R=0.4的电阻器,在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感
网友投稿 2023-04-12 00:00:00 互联网
◎ 题目
(10分)如图所示,两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上,斜面与水平面之间的夹角
,轨道上端接一只阻值为R=0.4
的电阻器,在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=0.5 T,两轨道之间的距离为L=40cm,且轨道足够长,电阻不计。现将一质量为m="3" g,有效电阻为r=1.0
的金属杆ab放在轨道上,且与两轨道垂直,然后由静止释放,求:
(1)金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率;
(2)金属杆ab达到最大速率以后,电阻器R每秒内产生的电热。
◎ 答案
(1)
(2)5.76×10
-3
◎ 解析
试题分析:(1)释放后,沿斜面方向受到重力向下的分力和安培力,当达到最大速率v
m
时,加速度0,根据牛顿第二定律得
安
2分
根据法拉第电磁感应定律此时
1分
根据闭合电路欧姆定律,
1分
根据安培力公式
1分
解得
1分
(2) 根据能的转化和守恒定律,达到最大速度后,电路中产生的焦耳热就等于重力做的功,电路中每秒钟产生的热量为
2分
金属杆每秒钟产生的热量为
=5.76×10
-3
2分
◎ 知识点
专家分析,试题“(10分)如图所示,两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上,斜面与水平面之间的夹角,轨道上端接一只阻值为R=0.4的电阻器,在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/444648.html
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