(2010•崇明县二模)图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应

(2010•崇明县二模)图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直.质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为3.0Ω的电阻R1.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,那么金属杆的速率v=______m/s.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=______Ω.
nokia_2 1年前 已收到1个回答 举报

米老鼠夏 春芽

共回答了14个问题采纳率:100% 举报

解题思路:当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑时,重力和安培力平衡,整个电路消耗的电功率等于重力的功率.根据电磁感应知识和平衡条件可求出速率v.由功率求出电阻R2

(1)由能量守恒定律得:mgv=P       
代入数据得:v=4.5m/s       
(2)又     E=BLv          
设电阻Ra与Rb的并联电阻为R,ab棒的电阻为r,有R外=
R1R2
R1+R2
由闭合电路的欧姆定律:I=
E
R外+r
又 P=IE
代入数据得:R2=6.0Ω                     
故答案为:4.5m/s;6Ω.

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.

考点点评: 对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力;另一条是能量,分析能量如何转化是关键.本题要抓住杆ab达到稳定状态时速率v匀速下滑时,电功率等于重力的功率.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.673 s. - webmaster@yulucn.com