星空海洋 幼苗
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(1)棒cd受到的安培力 Fcd=IlB ①
棒cd在共点力作用下平衡,则 Fcd=mgsin30° ②
由①②式代入数据,解得 I=1A,方向由右手定则可知由d到c.
(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd
对棒ab由共点力平衡有 F=mgsin30°+IlB
代入数据解得 F=0.2N
(3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量,由焦耳定律可知 Q=I2Rt
设ab棒匀速运动的速度大小为v,则产生的感应电动势 E=Blv
由闭合电路欧姆定律知 I=
E
2R
在时间t内,棒ab沿导轨的位移 x=vt
力F做的功 W=Fx
综合上述各式,代入数据解得 W=0.4J
答:(1)通过cd棒的电流I是1A,方向d→c.
(2)棒ab受到的力F是0.2N.
(3)棒力F做的功W是0.4J.
点评:
本题考点: 电磁感应中的能量转化;匀速直线运动及其公式、图像;共点力平衡的条件及其应用;焦耳定律;右手定则.
考点点评: 本题是电磁感应中的力学问题,综合运用电磁磁学知识和力平衡知识.第2问题,也可以选择研究整体求解F的大小.
1年前
你能帮帮他们吗