如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角α=30°,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1Ω,水平跨在导轨上,且可无

◎ 题目

如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角α=30°,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1Ω,水平跨在导轨上,且可无摩擦滑动(g取10m/s2)求:
(1)ab下滑的最大速度
(2)以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率.
魔方格

◎ 答案

(1)当加速度a=0时,导体棒的速度最大,有:
mgsinα=BIL
而I=
BLvm
R

联立解得vm=
mgRsinα
B2L2
=
2×0.1×
1
2
0.04×1
m/s
=2.5m/s.
(2)当导体棒速度达到最大后做匀速直线运动,根据能量守恒得,重力做功的功率等于整个回路产生的热功率,而整个回路产生的热功率等于ab棒上电热功率.
有:P=mgvmsinα=2×2.5×
1
2
=2.5W.
答:(1)ab下滑的最大速度为2.5m/s.
(2)以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率为2.5W.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角α=30°,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1Ω,水平跨在导轨上,且可无…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【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。

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