(10分)如图所示,两根平行光滑金属导轨PQ和MN相距d=0.5m,它们与水平方向的倾角为α(sinα=0.6),导轨的上方跟电阻R=4Ω相连,导轨上放一个金属棒,金属棒的质量为m=0.2kg、
◎ 题目
(10分)如图所示,两根平行光滑金属导轨PQ和MN相距d=0.5m,它们与水平方向的倾角为α(sinα=0.6),导轨的上方跟电阻R=4Ω相连,导轨上放一个金属棒,金属棒的质量为m=0.2kg、电阻为r=2Ω。整个装置放在方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1.2T.金属棒在沿斜面方向向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动,电阻R消耗的最大电功率P="1.0W." (g="10m/s2)" ![]() 求:(1)恒力的大小; (2)恒力做功的最大功率 |
◎ 答案
(1)1.44N(2)9.0W |
◎ 解析
试题分析:(1)由电阻R消耗的最大电功率: ∵ ![]() ![]() 当金属棒沿斜面在恒力作用下运动,电阻R消耗达最大电功率时将匀速运动,故: F=mgsinα+BIdcosα=1.44N (2)由闭合电路欧姆定律: ![]() ![]() ∴ F做功的最大功率:P=Fv=1.44×6.25=9.0W 点评:本题考查学生的综合能力,力决定运动,当速度最大时电阻R的功率最大,由此判断安培力大小或F的大小,处理此类问题应先把电磁感应问题转化为恒定电流问题,结合安培力和力学中功率P=Fv求解 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(10分)如图所示,两根平行光滑金属导轨PQ和MN相距d=0.5m,它们与水平方向的倾角为α(sinα=0.6),导轨的上方跟电阻R=4Ω相连,导轨上放一个金属棒,金属棒的质量为m=0.2kg、…”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。- 最新内容
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