(2004?闸北区二模)如图所示,两根足够长的平行金属导轨相距L=0.5m,它与水平面成α=37°角放置,导轨电

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
(12分)如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距L=0.5m,与水平面夹角为θ=30°,导轨电阻不计

(1)3A(2)1.1N(3)0.9W 试题分析:(1) 由法拉第电磁感应定律可知,导体棒切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv=0.4×0.5×3V=0.6V (2分)由欧姆定律可知 (2分)(2) 对ab棒: (4分)(3) cd棒上的电热: (4分)点评:本题难度中等,对于电磁感应与力学的结合一直是高考的重点问题,当导体棒匀速运动时导体棒受力平衡

(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律:mgsinθ-μmgcosθ=ma 解得:a=10×(0.6-0.5×0.8)m/s2=2 m/s2 (2)设金属棒运动达到稳定时,设速度为v,所受安培力为F,棒沿导轨方向受力平衡,根据物体平衡条件mgsinθ-μmgcosθ=F 将上式代入即得F=0.4N又:F=B2L2vr+R得:v=10m/s(3)根据动能定理:mgssin37°-μmgcos37°s-W安=12mv2电阻R上产生的焦耳热量等于1J,则r上产生的焦耳热为1J,则克服安培力做的功W安=2J得:s=30m答:(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度为2 m/s2;(2)导体棒做匀速运动时的速度大小v=10m/s;(3)导体棒由静止开始沿导轨下滑到刚好开始匀速运动的过程中,电阻R上产生的焦耳热量等于1J,则这个过程中导体棒ab的位移为30m.

(1)设金属棒匀速运动时的速度为v.
此时棒所受的安培力F=BIL,I=
E
R
,E=BLv,
则得F=
B2L2v
R

导体棒匀速下滑时,由力平衡得
  mgsin37°=F+μmgcos37°
代入得mgsin37°=F=
B2L2v
R
+μmgcos37°,
代入数据解得  v=5m/s
(2)设导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动下滑的距离为S,
通过导体棒截面的电量Q=
.

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    答:(1)如图所示,V甲>V乙,m甲=m乙,由ρ=mV可知,所以ρ甲<ρ乙,故ρ甲不可能等于ρ乙,A选项错误;(2)物体丙放在甲上面时,增加的压力与丙的重力相等,即F=G丙,增加的压强为p乙=FS=G丙S甲=ρ丙gV丙S甲;物体丙浸没在乙液体中时,排开液体的体积与丙的体积相同,由G=mg,ρ=mV...
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