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电磁感应现象中的切割类问题
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如图所示,间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内,在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图
所示,间距
l
=0.3m的平行金属导轨
a
1
b
1
c
1
和
a
2
b
2
c
2
分别固定在两个竖直面内,在水平面
a
1
b
1
b
2
a
2
区域内和倾角
θ
=37°的斜面
c
1
b
1
b
2
c
2
区域内分别有磁感应强度
B
1
=0
.4T、方向竖直向上和
B
2
=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻
R
=0.3Ω、质量
m
1
=0.1kg、长为
l
的相同导体杆
K
、
S
、
Q
分别放置在导轨上,
S
杆的两端固定在
b
1
、
b
2
点,
K
、
Q
杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于
K
杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂,绳上穿有质量
m
2
=0.05kg的小环。已知小环以
a
=6m/s
2
的加速度沿绳下滑,
K
杆保持静止,
Q
杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力
F
作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长。取
g
=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小环所受摩擦力的大小;
(2)
Q
杆所受拉力的瞬时功率。
◎ 答案
解:(1)设小环受到的摩擦力大小为
F
f
,由牛顿第二定律,有
m
2
g
-
F
f
=
m
2
a
①
代入数据,得
F
f
=0.2N ②
(2)设通过
K
杆的电流为
I
1
,
K
杆受力平衡,有
F
f
=
B
1
I
1
l
③
设回路总电流为
I
,总电阻为
R
总
,有
I
=2
I
1
④
R
总
=
R
⑤
设
Q
杆下滑速度大小为
v
,产生的感应电动势为
E
,有
I
=
⑥
E
=
B
2
lv
⑦
F
+
m
1
g
sin
θ
=
B
2
Il
⑧
拉力的瞬时功率为
P
=
Fv
⑨
联立以上方程,代入数据得
P
=2W ⑩
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内,在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向…”主要考查了你对 【电磁感应现象中的切割类问题】 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/202304/453280.html
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