如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成θ=30°角放置,一个磁感应强度B=1.00T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,长L=0.4
◎ 题目
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成θ=30°角放置,一个磁感应强度B=1.00T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,长L=0.40m、电阻r=0.10Ω的金属棒ab与MP等宽紧贴在导轨上,现使金属棒ab由静止开始下滑,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计,g=10m/s2
(2)金属棒的质量 (3)在0.7s时间内,整个回路产生的热量. |
◎ 答案
(1)根据法拉第电磁感应定律得:感应电动势的平均值
感应电流的平均值
电荷量 q=
由表中数据可知 x=0.27m ∴q=
(2)由表中数据可知,0.3s后棒作匀速运动的速度为:v=
由mgsinθ-F=0; 安培力表达式:F=BIL; 由闭合电路欧姆定律得:I=
感应电动势为:E=BLv; 联立得,m=
(3)棒在下滑过程中,有重力和安培力做功,克服安培力做的功等于回路的焦耳热.则: mgsin30°?x7-Q=
得:Q=mgsin30°?x7-
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