如圖所示,MN、PQ是足夠長的光滑平行導軌,其間距為L,且MP⊥MN.導軌平面與水平面間的夾角θ=300.MP...
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問題詳情:
如圖所示,MN、PQ是足夠長的光滑平行導軌,其間距為L,且MP⊥MN.導軌平面與水平面間的夾角θ=300.MP接有電阻R.有一勻強磁場垂直於導軌平面,磁感應強度為B0.將一根質量為m的金屬棒ab緊靠PM放在導軌上,且與導軌接觸良好,金屬棒的電阻也為R,其餘電阻均不計.現用與導軌平行的恆力F=mg沿導軌平面向上拉金屬棒,使金屬棒從靜止開始沿導軌向上運動,金屬棒運動過程中始終與MP平行.當金屬棒滑行至cd處時已經達到穩定速度,cd 到MP的距離為S.求:
(1)金屬棒達到的穩定速度;
(2)金屬棒從靜止開始運動到cd的過程中,電阻R上產生的熱量;
(3)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感應強度逐漸減小,可使金屬棒中不產生感應電流,寫出磁感應強度B隨時間t變化的關係式.
【回答】
解析:(1)當金屬棒穩定運動時,
解得:
(2)由動能定理得:
(3)當迴路中的總磁通量不變時,金屬棒中不產生感應電流。此時金屬棒將沿導軌做勻加速運動。
知識點:專題八 電磁感應
題型:綜合題