水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场竖直向下。用与
◎ 题目
水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如下图。(取重力加速度g=10 m/s2) (1)金属杆在匀速运动之前做什么运动? (2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,磁感应强度B为多大? (3)由v-F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少? |
◎ 答案
解:(1)金属杆运动后,回路中产生感应电流,金属杆将受F和安培力的作用,且安培力随着速度增大而增加。杆受合外力减小,故加速度减小,速度增大,即做加速度减小的加速运动 (2)感应电动势E=vBL,感应电流I=,安培力F=IBL= 由图线可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用,匀速时合力为零 F=v+f 所以v=(F-f) 从图线可以得到直线的斜率k=2 所以B==1 T (3)由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f=2 N 若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力,由截距可求得动摩擦因数μ=0.4 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场竖直向下。用与…”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。- 最新内容
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下一篇:如图,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,方向垂直框架向上。现用F=0.8N的外力由静止开始向右
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