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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/10/01 09:50:28
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.求:

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
(g=10rn/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律:mgsinθ-μmgcosθ=ma    ①
由①式解得a=10×(O.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2          ②
故金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为4m/s2
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ一μmgcosθ一F=0      ③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率:P=Fv   ④
由③、④两式解得v=
P
F=
8
0.2×10×(0.6−0.25×0.8)m/s=10m/s   ⑤
故当金属棒下滑速度达到稳定时,棒的速度大小为10m/s.
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B  I=
vBl
R⑥
P=I2R      ⑦
由⑥、⑦两式解得:B=

PR
vl=

8×2
10×1T=0.4T⑧
磁场方向垂直导轨平面向上.
故磁感应强度的大小为0.4T,方向垂直导轨平面向上.
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长,电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37 角,下端连接阻值为R的 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为 1.处于匀强磁场中的两根足够长,电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨与水平面成X=37°角,下端连接阻值为R的电阻,匀强 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距l=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,下端连接“ 如图所示,处于匀强磁场中的两根光滑的平行金属导轨相距为d,电阻忽略不计.导轨平面与水平面成θ角,下端连接阻值为2r的定值 处于匀强磁场中的两根足够长,电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨 两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置,一组导轨水平,另一组平行导轨与水平面成37°角,拐角处连接一阻值为R= 如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为 ,导轨平面与水平面的夹角 =30°,导轨电阻不计,磁 平行且足够长的两条光滑金属导轨.相距0.5m,与水平面夹角为30°,不计电阻.广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度 如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计.匀强磁场与导轨一闪身垂直.阻值为R的导体棒 如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀