如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1m,導(dǎo)軌平面與水平面成=37°角,下端連接阻值為R的電阻。勻速磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大。

(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時,電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大。

(3)在上問中,若R=,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強度的大小與方向。(g=10m/s2°=0.6,cos37°=0.8)

 

(1)

(2)

(3),垂直導(dǎo)軌平面向上


解析:

(1)金屬棒開始下滑的初速為零,根據(jù)牛頓第二定律

  ①

由①式解得    ②

(2)設(shè)金屬棒運動達(dá)到穩(wěn)定時,速度為v,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡:

  ③

此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率

  ④

由③、④兩式解得:

  ⑤

(3)設(shè)電路中電流為I,兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為l,磁場的磁感應(yīng)強度為B

  ⑥

  ⑦

由⑥、⑦兩式解得    ⑧

磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,下端連接阻值為R=0.8Ω的電阻,勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁感強度大小B=1T;質(zhì)量為m=0.1kg、電阻r=0.2Ω金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.g取10m/s2.求:
(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大;
(2)金屬棒ab所能獲得的最大速度;
(3)若屬棒ab沿斜面下滑0.2m時恰好獲得最大速度,求在此過程中回路一共生熱多少焦?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為m、帶電量為+q的滑環(huán),套在水平放置的足夠長的固定絕緣橫桿上,橫桿表面粗糙,整個裝置處于磁感強度為B的勻強磁場中,現(xiàn)給滑環(huán)一個水平向右的速度v,使其向右運動.(環(huán)的直徑大于桿的直徑,環(huán)很小可以當(dāng)成質(zhì)點研究)
(1)滑環(huán)將怎樣運動?
(2)求滑環(huán)運動后克服摩擦力所做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?上海模擬)如圖所示,傾角為α的斜面上放有一通電的矩形線圈,電流方向沿adcba,線圈的ad邊和bc邊處于水平方向,若整個裝置放在一個磁感強度方向豎直向上的勻強磁場之中,線圈處于平衡狀態(tài),那么下列說法中正確的有( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一束電子流以速率v通過一個處于矩形空間的大小為B的勻強磁場,速度方向與磁感線垂直.且平行于矩形空間的其中一邊,矩形空間邊長為
3
a和a電子剛好從矩形的相對的兩個頂點間通過,求:1、電子在磁場中的飛行時間?2、電子的荷質(zhì)比q/m.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2015屆湖北省荊門市高二上期中考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,處于光滑水平面上的矩形線圈邊長分別為L1和L2,電阻為R,處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場邊緣,線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程。求:

(1)拉力大小F;

(2)拉力的功率P;

(3)拉力做的功W;

(4)線圈中產(chǎn)生的電熱Q;

(5)通過線圈某一截面的電荷量q。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案