(2011.南昌模拟)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上,

(2011.南昌模拟)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上,
如图所示,两根足够长固定平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上,导轨上、下端各接有阻值R=10 Ω的电阻,导轨电阻忽略不计,导轨宽度L=2 m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T,质量m=0.1 kg、连入电路的电阻r=5 Ω的金属棒ab在较高处由静止释放,当金属棒ab下滑高度h=3 m时,速度恰好达到最大值v=2 m/s.金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨良好接触.g取10 m/s2.求:



(1)金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中机械能的减少量.
(2)金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中导轨下端电阻R中产生的热量.
绿茑萝 1年前 已收到1个回答 举报

杜蚕鱼 幼苗

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(1)金属棒ab机械能的减少量 ①
(2)如果没有摩擦,金属棒达到速度最大时满足
解得vm'=2.5 m/s
而实际的最大速度是2 m/s,说明一定存在摩擦
故应满足②
解得Ff=0.1 N ③
由能量守恒得,损失的机械能等于金属棒ab克服摩擦力做功和产生的电热之和△E=Q+Ffh/sin30°得
电热Q=△E-Ffh/sin30° ④
上端电阻R中产生的热量QR=Q/4 ⑤
联立①②③④⑤式得:QR=0.55 J

1年前

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