問題詳情:
如圖,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定,軌距爲d.空間存在勻強磁場,磁場方向垂直軌道平面向上,磁感應強度爲B.P、M間所接阻值爲R的電阻.質量爲m的金屬桿ad水平放置在軌道上,其有效電阻爲r.現從靜止釋放ab,當它沿軌道下滑距離s時,達到最大速度.若軌道足夠長且電阻不計,重力加速度爲g.求:
(1)金屬桿ab運動的最大速度;
金屬桿ab運動的加速度爲時,電阻R上電功率;
(3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中,克服安培力所做的功.
【回答】
解:(1)當杆達到最大速度時 F=mgsinθ
安培力F=BId
感應電流
感應電動勢E=Bdv
解得最大速度
當ab運動的加速度爲時
根據牛頓第二定律
電阻R上的電功率P=I′2R
解得
(3)根據動能定理
解得.
答:(1)金屬桿ab運動的最大速度.
金屬桿ab運動的加速度爲時,電阻R上電功率.
(3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中,克服安培力所做的功爲
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:計算題