如圖所示，兩條平行長直金屬導軌長為l，間距為d，與水平面成θ角傾斜放置，導軌底端與固定電阻R相連，上端與一小段光滑圓弧軌道相連，圓弧兩端點的切線分別沿著傾斜直導軌與豎直方向，直導軌平面內(nèi)垂直穿過有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，有一導體棒ab，質(zhì)量為m，電阻為，與直導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導體棒ab以大小為v0的初速度從直導軌的最底端沿導軌向上滑出，經(jīng)過圓弧軌道，又返回磁場時，恰以大小為的速度勻速經(jīng)過磁場而返回起始點。整個運動過程中導體棒始終與兩導軌相垂直且接觸良好，不計空氣阻力，g取10m/s2。求：


   （1）離開磁場后，導體棒ab上升的最大高度h。
   （2）在磁場中向上運動的過程中，導體棒消耗的最小電功率P。
   （3）整個運動過程中電阻只上產(chǎn)生的電熱Q。
解：（1）導體棒從最高點返回到磁場邊界的過程中機械能守恒 ①導體棒上升的最大高度距磁場邊緣高為：② （2）由題意可知，導體棒向上運動至直導軌末端時的功率最小，這個功率被電阻R和導體棒按阻值分配，導體棒在磁場邊界之外的運動過程中機械能守恒，可知導體棒剛離開磁場時的速度為，則導體棒向上運動至直導軌末端時感應(yīng)電動勢③感應(yīng)電流④安培力⑤解得⑥導體棒消耗的最小電功率⑦解得⑧ （3）由能量守恒可知⑨⑩
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2012-2013學年浙江省溫州市十校聯(lián)合體高三上學期期末考試理綜物理試卷（解析版） 題型：計算題

(22分)兩條彼此平行長為8m，寬L=0.5m 的光滑金屬導軌(導軌電阻不計）水平固定放置，導軌左端接阻值 R=2Ω的電阻,右端接阻值 RL=4Ω的小燈泡，如左圖所示．在導軌的 MNQP矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場d=2m , 磁場的變化如右圖所示．在t=0時，用水平恒力 F 拉金屬桿使它由靜止 開始從 GH 運動到PQ ，這過程中小燈泡的亮度一直沒有變化．金屬桿電阻r=2Ω求：

（１） 通過燈泡L的電流大小；

（２）金屬棒進入磁場的速度 ；

（３）整個過程電路產(chǎn)生的熱量。

 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案