(2013?安徽模拟)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN,PQ水平放置,间距为L,左端接一额定功率为P、

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成

解:(1)金属棒ab的电动势:Eab=BLv=0.4×0.5×2V=0.4V回路的电流强度:I=E2R=2A棒cd受的安培力 Fcd=BIL=0.4×2×0.5N=0.4N,方向平行于导轨向上.cd棒处于平衡状态,则F2+mgsin30°-Fcd=0解得:F2=0.4?1×12=?0.1N,所以F2的大小为0.1N,方向沿斜面向上.(2)由Q=I2Rt可知棒cd产生Q=1J热量的时间:t=QI2R=122×0.1s=2.5s在时间t内,棒ab的位移 x=vt=2×2.5m=5m棒ab受的安培力沿导轨向下,大小为:FA=Fcd=0.4N所以 F1=mgsin30°+FA=0.9N力F1做的功 W=F1x=0.9×5J=4.5J(3)刚释放cd棒时,cd棒沿导轨向下加速运动,既abcd闭合回路的E=△Φ△t增大;电流强度增大,cd棒受的安培力F'cd也增大,当F'cd=mgsinθ时,cd棒的加速度为零,cd棒的速度vcd达到最大并做匀速运动,此时:F'cd=BImaxL=mgsinθ所以Imax=mgsinθBL=2.5A由 Imax=BL(v+vcd)2R得:vcd=0.5m/s答:(1)F2的大小为0.1N,方向平行于导轨向上.(2)棒cd每产生Q=1J的热量,力F1做的功W是4.5J;(3)若释放棒cd,保持ab棒速度v=2m/s不变,棒cd的最终速度是0.5m/s.

(1)当拉力F等于安培力时CD作匀速运动,此时有最大速度vm,F的功率也最大.E=BLvm,I=ER+r F=BIL 解得:vm=F(R+r)B2L2=25m/s 故F的最大功率为P=Fvm=12.5W (2)杆前进的距离为x=12at2=1m 由.E=△φt=BLxt得: Q=.It=.ER+rt=BLxR+r=0.2C答:(1)F的最大功率12.5W;(2)在开始运动后的2s时间内通过电阻R的电量为0.2C

A、ab棒由开始释放到灯泡正常发光的过程中,ab棒中的电流逐渐增大,安培力逐渐变大,合力逐渐变小,加速度逐渐变小,做加速度逐渐减小的加速运动,故A错误.
B、根据能量守恒,ab棒由开始释放到灯泡正常发光的过程中,灯泡上产生的焦耳热加上ab棒的动能等于物块重力做的功.故B错误.
C、D、设小灯泡的额定电流为I0,有:P=I02R,得 I0=


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