如图甲所示,两根质量均为0.1kg完全相同的导体棒a、b,用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上.已知斜面倾角θ为53°,a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半,
◎ 题目
如图甲所示,两根质量均为0.1 kg完全相同的导体棒a、b,用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上.已知斜面倾角θ为53°,a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半,导轨间分界线OO′以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场.当a、b导体棒沿导轨下滑时,其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示.若a、b导体棒接入电路的电阻均为1 Ω,其他电阻不计,取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,试求: (1)PQ、MN导轨的间距d; (2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数; (3)匀强磁场的磁感应强度B的大小. |
◎ 答案
(1)1.2 m (2)0.083 (3)0.83 T |
◎ 解析
(1)由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b和轻杆所组成的系统做匀速运动,当导体棒a进入磁场后才再次做加速运动,因而b棒匀速运动的位移即为a、b棒的间距,依题意可得: d=2vt=2×3×(0.6-0.4)m=1.2 m (2)设进入磁场前导体棒运动的加速度为a,由图乙得: a==7.5 m/s2,因a、b一起运动,故可看作一个整体,其受力分析如图所示.由牛顿第二定律得: 2mgsin θ-μ2mgcos θ=2ma 解得:μ=(gsin θ-a)/(gcos θ)=(10×0.8-7.5)/(10×0.6)=0.5/6=0.083 (3)当b导体棒在磁场中做匀速运动时,有: 2mgsin θ-μ2mgcos θ-BId=0 I= 联立解得:B=0.83 T |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,两根质量均为0.1kg完全相同的导体棒a、b,用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上.已知斜面倾角θ为53°,a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半,…”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:(8分)相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计。整个装置处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.质量为m,电阻为
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