如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场

首先,楼主在列热量的表达式时,因为电动势是变化的,所以用了平均值,这是不对的,求热量需要用有效值,有效值很难求解。
另外,我百度了一下,网上多半已经告诉s的大小了,过程较简单。
如果告诉的是时间,那么就需要用动量定理。即
Ft=mgsin30t+F安t=mv,其中的F安可以利用平均值来求。答案为4m/s。

(1)ab棒先做加速度逐渐减小的加速运动,即图线的斜率逐渐减小,最终做匀速直线运动,即图线与时间轴平行,v-t图象如图所示. (2)当以恒定功率牵引ab棒时,P=Fv…①I= BLv R …②F 安 =BIL…③F-(mgsinθ+F 安 )=0…④代入数据得:v=3m/s(v=-4m/s舍去)…⑤(3)设撤去F后ab棒沿导轨向上运动到速度为零时滑动的距离为S,通过ab的电荷量q= . I △t…⑥又 . I = . E R …⑦ . E = △φ △t …⑧△φ=BLS…⑨联立⑥⑦⑧⑨各式得:S= qR BL =0.72m答:(1)若牵引力恒定,定性画出ab棒运动的v-t图象如图;(2)若牵引力的功率P恒为12W,则ab棒运动的最终速度v为3m/s;(3)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.72C,则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S为0.72m.

(1)棒速度稳定时,沿导轨方向上外力平衡,有:
F=BIL+mgsin30°
又I=
E
R
,E=BLv
得:I=
BLv
R

解得:v 1 =
F-mgsin30°
B 2 L 2
R

代入数据可解得:v 1 =8m/s
(2)q=It=
E
R
t
=
BS
R

∴S=
qR
B

代入数据,可解得S=0.48m 2
∴h=0.24m
根据能量关系
1
2
mv 2 2 =Q+mgh
代入数据,可解得,v 2 =1m/s
答:(1)金属棒达到的稳定速度v 1 =8m/s;
(2)撤力时棒的速度v 2 =1m/s.


  • 如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在...
    答:(1)作出金属棒的受力图,如图. 则有F=mgsin30° F=0.1N (2)根据安培力公式F=BIL得 得 I= F BL =0.5A (3)设变阻器接入电路的阻值为R,根据闭合电路欧姆E=I(R+r) 解得 R= E I -r=23Ω 答:(1)金属棒所受到的安培力为 0.1N;...
  • 如图所示,倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道...
    答:cd棒在倾斜轨道上下滑时间为t0,则:Φ0=B0Lhsinθ,加速度:a=gsinθ,位移:x1=12at2,Φ=BL(hsinθ-x1),hsinθ=12at02,解得:t0=8s,为使cd棒中无感应电流,必须有:Φ0=Φ,解得:B=88?t2 (t<8s);答:(1)导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小为1m/s;...
  • 如图所示,在倾角θ=30° 的斜面上固定两根足够长的平行金属导轨,其宽 ...
    答:hsinθ=2.4J 下端电阻R中产生的热量:QR=14Q总=0.6 J 答:(1)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中机械能的减少量为3.6J;(2)金属棒ab下滑速度为v=1m/s时,其加速度的大小为2m/s2;(3)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中,导轨下端电阻R中产生的热量为0.6J.
  • 如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行金属导轨,在...
    答:解:(1)F 安 =mgsin30°F 安 =0.1N (2)金属棒静止在金属轨道上受力平衡,如图所示 解得 (3)设变阻器接入电路的阻值为R,根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)解得
  • (9分)如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行金属...
    答:(1)0.5 A (2)23 Ω 试题分析:(1)由题意知金属棒静止在金属轨道上受力平衡,如图所示:所以F 安 =mgsin30°,得F 安 =0.1 N.解得I= =0.5 A. 4分 (2)设滑动变阻器接入电路的阻值为R 0 ,根据闭合电路欧姆定律得:E=I(R 0 +r)解得R 0 = -r=23 Ω. ...
  • 如图所示,倾角 =30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在...
    答:2 L 2 v 2 /R 得 v 2 =8m/s(3)设撤力后棒向前滑行的最大距离为S,此过程发热Q,则m v 3 2 /2=" mg" S sinθ+Q v 3 =4m/s点评:该题中金属棒的运功过程类似前面学习的机车以恒定功率启动的过程,因此学习过程中前后知识要融汇贯通,平时注意加强训练,加深理解.
  • 如图所示,在倾角θ=30°的斜面上,放置两根宽L=0.5m的光滑平行导轨,将电 ...
    答:解答:解:金属棒静止在导轨上,受到重力G、导轨的支持力N和安培力F,由左手定则可知安培力方向水平向右,由平衡条件得:F=mgtan30°又 F=BIdE=I(R+r)联立解得:R=8Ω;答:电阻R的大小为8Ω.
  • 在倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽l=0.25 m,接入电动势E=12 V...
    答:本题的关键是求出安培力的范围。这需要知道动摩擦因数是多少,以便判断ab的运动趋势。
  • 如图所示,在倾角为30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导 ...
    答:解答:解:(1)金属棒静止在金属轨道上受力平衡,如图所示则由平衡条件得 F=mgsin30°解得,F=0.1N 由F=BIL得,解得:I=FBL=0.5A (2)设变阻器接入电路的阻值为R,根据闭合电路欧姆定律 E=I(R+2r)解得:R=EI?2r=22Ω (3)属棒由静止向下滑行做匀速运动时,速度...
  • 如图所示,倾角θ=30°、长L=2.7m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧平滑...
    答:解:(1)设圆弧的半径为R,则质点从C到B过程,由 得: N=30N根据牛顿第三定律,质点第1次经过B点对圆弧轨道的压力为30N(2)设质点第一次由B点沿斜面上滑的速度为 , B点到D点的距离为L 1 代入数据解得: =0.9m则质点从A点到D点重力势能的变化为 =-9J(3)设质点第...