如图所示,两条足够长的平行光滑导轨MN和PQ之间的宽度为L,处于同一竖直平面内,MP间接有阻值为R的电阻。轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置并与导轨接触良好,离a端处固

◎ 题目

如图所示,两条足够长的平行光滑导轨MNPQ之间的宽度为L,处于同一竖直平面内,MP间接有阻值为R的电阻。轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置并与导轨接触良好,离a处固定有质量为m的小球(可视为质点),整个装置处于磁感应强度为B并与导轨平面垂直的匀强磁场中,当ab杆由静止开始紧贴导轨绕a端固定轴向右倒下至水平位置时,球的速度为v。若导轨及金属杆电阻不计,忽略各处的摩擦,重力加速度为g,则在金属杆b端即将脱离导轨MN的瞬间,求:
(1) 小球的速度大小;   
(2) 电阻R的电功率。

◎ 答案

(1)(2)

◎ 解析

(1)设b端即将脱离MN时的速度为v0
由题中条件知:b端即将脱离导轨MN时,ab杆与PQ的夹角为300   (2分)
根据机械能守恒:   (5分)
解得:   (2分)
(2)杆与球角速度相同,b端即将脱离导轨MN时杆中点速度
     (2分)       感应电动势:    (3分)
功率      (3分)        解得:  (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两条足够长的平行光滑导轨MN和PQ之间的宽度为L,处于同一竖直平面内,MP间接有阻值为R的电阻。轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置并与导轨接触良好,离a端处固…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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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