问题补充:
如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨,NQ⊥MN导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接一个R=4Ω的电阻.一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度B=1T.将一根质量m=0.05kg、电阻R=1Ω的金属棒ab,紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨的电阻不计.现静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度.(g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)
问:
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定时,速度多大?
答案:
解:(1)当金属棒达到稳定速度时,
由平衡条件得:mgsinθ=f+F
??????????????mgcosθ=N
?又f=μN
代入数据可得,F=0.1N
再由F=BIL,可得
????=
(2)由感应电动势E=BLv,I=得到
? v=????????????
代入数据可得,v=2m/s
答:
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流是0.2A.
(2)金属棒达到的稳定时,速度是2m/s.
解析分析:(1)由题,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,此时金属棒开始做匀速直线运动,处于平衡状态.根据平衡条件求出安培力,由安培力公式求出电流.
(2)由闭合电路欧姆定律求出感应电动势,再求解速度.
点评:本题是电磁感应与力学知识的综合,其联系的纽带是安培力,关键是安培力的分析,并且对各物理量之间的关系要熟悉,才能正确作答.
如图所示 MN PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨 NQ⊥MN导轨平面与水平面间的夹角θ=37° NQ间连接一个R=4Ω的电阻.一匀强磁场垂直于导轨平面 磁感应
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