两根平行金属导轨放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距L,仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直斜面向

◎ 题目

两根平行金属导轨放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距L,仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直斜面向下,导轨上端跨接一定值电阻R。质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,金属棒始终与导轨垂直,导轨和金属棒的电阻不计,现将金属棒从O处由静止释放,进入磁场后正好做匀减速运动,刚进入磁场时速度为v,到达P处时速度为0.5v,O点和P点到MN的距离相等,求:

(1)金属棒在磁场中所受安培力F1的大小;
(2)在金属棒从开始运动到P处的过程中,电阻R上共产生多少热量?
(3)在导轨平面内距MN距离为x处的磁感应强度BX

◎ 答案

解:(1)设O点和P点到MN的间距均为s,从O→MN过程中棒做匀加速运动,
根据动能定理
                            
从MN→P的过程中做匀减速运动,安培力的大小不变设为F1,根据动能定理
                  
                                     
(2)解1:棒从MN→P过程中根据能量守恒
           
得:                                  
解2:棒从MN→P过程中克服安培力做功即为电阻R上产热
                                     
                                  
(3)设在磁场中运动距离x后速度为vx,对应磁场大小为BX
                         
                
解得                            

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“两根平行金属导轨放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距L,仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直斜面向…”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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐