【2012• 湖南模拟】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 ,导轨平面与水平面成θ=37°

【2012• 湖南模拟】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 ,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为 的电阻。匀强磁场大小 、方向与导轨平面垂直.质量为 、电阻 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(已知 ,取g=10m/s 2 ) 。

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)求金属棒稳定下滑时的速度大小及此时ab两端的电压U ab 为多少;
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,机械能转化为电能的效率是多少(保留2位有效数字)。
红色小星 1年前 已收到1个回答 举报

fds5a552s 幼苗

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(1) 4m/s 2 (2) (3)

(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律:

由①式解得 =10×(0.6-0.25×0.8)m/s 2 =4m/s 2
(2)设金属棒运动达到稳定时速度为 ,棒在沿导轨方向受力平衡

由欧姆定律有:

由③④⑤代入数据解得:
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,装置的电功率
装置的机械功率
机械能转化为电能的效率
代入数据解得:

1年前

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