(16分)如图所示,足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m,电阻可忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角.有一磁感应

(16分)如图所示,足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m,电阻可忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角.有一磁感应强度B=0.8T的匀强磁场,方向垂直于导体框平面.一根质量m=0.2kg、电阻为R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,某时刻起将导体棒由静止释放.已知导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s 2 )

(1)求导体棒刚开始下滑时的加速度的大小.
(2)求导体棒运动过程中的最大速度和重力的最大功率.
(3)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大时的过程中,通过导体棒横截面的电量Q=2C,求导体棒在此过程中消耗的电能.
3009 1年前 已收到1个回答 举报

漫川老等 幼苗

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解题思路:

(1)由题意知,导体棒刚开始下滑时受重力、支持力、摩擦力的作用

根据牛顿第二定律

解得:a="2"m/s2

(2)导体棒运动后,将受安培力的作用,切割磁感线产生电动势,电流

安培力

对导体棒,知当加速度a=0时,速度最大

,代入数据解得:

此时重力的功率最大为

(3)设该过程中导体棒通过的位移为x,根据电量得:

解得:x=10m

根据能量守恒

得:

(1)a="2" m/s 2  (2)  (3)


1年前

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