如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键S.导体捧ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强
◎ 题目
如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键S.导体捧ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T.当导体棒由静止释放0.8s后,突然闭合电键S,不计空气阻力.设导轨足够长. (1)试分析在电键S合上前、后,ab棒的运动情况。 (2)在ab棒的整外运动过程中,棒的最大速度和最终 速度的大小(g取10m/s2). |
◎ 答案
(1)导体棒作加速度不断减小的减速运动,直至最终安培力等于重力时,加速度为零,棒作匀速运动。 (2)8m/s ;1m/s |
◎ 解析
(1)电键S合上前,导体棒只受重力,作自由落体运动; ① 电键S合上后瞬间,导体棒已运动了0.8s,获得速度: , ② 棒上由于切割磁线而产生的感应电动势为:v = 1.6v,③ 棒中产生的感应电流为:A = 4A, ④ 由左手定则知:棒受到的安培力方向竖直向上, ⑤ 大小为:N =" 0.8N" > mg = 0.1N。 ⑥ 故电键S合上后,导体棒将向下作减速运动,又由③④⑥式结合牛顿第二定律得:,即:, ⑦ 可知导体棒作加速度不断减小的减速运动,直至最终安培力等于重力时,加速度为零,棒作匀速运动。 ⑧ (2)由(1)中分析知:导体棒运动过程中的最大速度为: vmax = 8m/s, ⑨ 最终速度为v =" 1m/s " ⑩ |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键S.导体捧ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强…”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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上一篇:平面始终处于纸面内,g取10m/s2。求:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;(2)线框从开始运动到最高点所用的时间;(3)线框落地时的速度的大小。
下一篇:如图所示,两平行的足够长的金属导轨间距为L,导轨与水平面成30°角。质量为m,长为L,电阻为r的两个完全相同的金属棒ab、cd放置在导轨上,恰好均处于静止状态。整个装置处于
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