如圖所示,足夠長光滑導軌傾斜放置,導軌平面與水平面夾角θ=37°,導軌間距L=0.4m,其下端連接一個定值電阻...
來源:國語幫 2.63W
問題詳情:
如圖所示,足夠長光滑導軌傾斜放置,導軌平面與水平面夾角θ=37°,導軌間距L=0.4m,其下端連接一個定值電阻R=4Ω,其它電阻不計.兩導軌間存在垂直於導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度B=1T.一質量為m=0.04kg的導體棒ab垂直於導軌放置,現將導體棒由靜止釋放,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)導體棒下滑的最大速度;
(2)導體棒從靜止加速到v=4m/s的過程中,通過R的電量q=0.2C,則R產生的熱量值.
【回答】
(1)6m/s(2)0.16J
【分析】
(1)當導體所受的合外力為零時,速度最大;(2)根據通過R的電量q,結合平均電流公式求解導體棒移動的距離,根據能量守恆定律求解R上的熱量.
【詳解】
(1)當導體所受的合外力為零時,速度最大,則:mgsinθ=BIL
聯立解得v=6m/s
(2)設該過程中電流的平均值為,則
由能量守恆定律可得:
聯立解得:
Q=0.16J
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:解答題