一道高中物理题,求解释答案两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均

一道高中物理题,求解释答案
两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止.取g=10 m/s2,
问: (1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少?
(1)cd杆既然静止,说明安培力等于重力在斜面的分力:
mgsin30°=BIL
I=mgsin30°/BL=0.1/0.2×0.5=1A
用左手定则可以判定电流是垂直纸面向里,这个地方没图不知道cd哪一端在里面或则外面,我估计有图的话,应该写从a到b或则从b到a
(2)可以判定ab受到的安培力跟cd相反,因为电流方向相反,F=mgsina+BIL=2mgsina=0.2N
(3)电流I=E/2R=BLv/2R
解得:v=2RI/BL=2m/s
Q=I²Rt
t=Q/I²R=0.1/0.1=1s
那么ab杆在斜面的位移s=vt=2m
W=FS=0.4N.疑问一:为什么cd杆静止,就说明安培力等于重力在斜面的分力?
我怎么觉得重力在斜面的分力与安培力相同?
疑问二:棒ab匀速运动,棒cd保持静止,两者都处于平衡状态,有什么不同?疑问三:第三问的F怎么求出/
水飞water 1年前 已收到1个回答 举报

sheney_007 幼苗

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1、对cd棒受力分析,受重力、安培力、支持力,静止说明受力平衡,把重力分解到沿斜面方向和垂直斜面方向,沿斜面方向分力等于安培力,垂直斜面方向分力等于支持力.
2、ab棒匀速是在外力F的作用下,运动过程产生感应电动势,回路里才有电流,才使cd棒收到安培力的作用保持静止
3、第三问的F第二问已经算出来了,根据ab棒受力平衡,将重力分解,根据平衡条件算出来的
还有什么疑问?哪里没讲明白你再问我

1年前

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