如图6所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上.长为d的金属棒ab垂直于M

◎ 题目

如图6所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上.长为d的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r=R.两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻RL=R,重力加速度为g.现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率.下列说法正确的是(  )
A.灯泡的额定功率PL=
m2g2R
2B2d2
B.金属棒能达到的最大速度vm=
mgR
B2d2
C.金属棒达到最大速度的一半时的加速度a=
1
4
g
D.若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr=mgL-
m3g2R2
2B4d4

◎ 答案


A、当金属棒达到最大速度时,做匀速直线运动,由平衡条件得:F=BId+mgsin30°,又F=mg,解得I=
mg
2Bd

则灯泡的额定功率PL=I2R=(
mg
2Bd
2R=
m2g2R
4B2d2
,故A错误.
B、由I=
E
2R
=
Bdvm
2R
,又I=
mg
2Bd
,可得:vm=
mgR
B2d2
,故B正确.
C、金属棒达到最大速度的一半时受到的安培力大小 FA=
B2d2?
1
2
vm
2R
=
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐