如圖所示,間距為l的平行金屬導軌與水平面間的夾角為,導軌間接有一阻值為R的電阻,一長為l的金屬桿置於導軌上,杆...
問題詳情:
如圖所示,間距為l的平行金屬導軌與水平面間的夾角為,導軌間接有一阻值為R的電阻,一長為l的金屬桿置於導軌上,杆與導軌的電阻均忽略不計,兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動摩擦因數為μ,導軌處於勻強磁場中,磁感應強度大小為B,方向垂直於斜面向上,當金屬桿受到平行於斜面向上大小為F的恆定拉力作用,可以使其勻速向上運動;當金屬桿受到平行於斜面向下大小為的恆定拉力作用時,可以使其保持與向上運動時大小相同的速度向下勻速運動,重力加速度大小為g,求:
(1)金屬桿的質量;
(2)金屬桿在磁場中勻速向上運動時速度的大小。
【回答】
(1);(2)。
【詳解】
(1)金屬桿在平行於斜面向上大小為F的恆定拉力作用下可以保持勻速向上運動,設金屬桿的質量為m,速度為v,由力的平衡條件可得
,
同理可得
,
由閉合電路的歐姆定律可得
,
由法拉第電磁感應定律可得
,
聯立解得
,
(2)金屬桿在磁場中勻速向上運動時速度的大小
。
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:解答題
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