如圖所示,兩根光滑金屬導軌平行放置在傾角為30°的斜面上,導軌寬度為L,導軌下端接有電阻R,兩導軌間存在一方向...
問題詳情:
如圖所示,兩根光滑金屬導軌平行放置在傾角為30°的斜面上,導軌寬度為L,導軌下端接有電阻R,兩導軌間存在一方向垂直於斜面向上,磁感應強度大小為B的勻強磁場,輕繩一端平行於斜面系在質量為m的金屬棒上,另一端通過定滑輪豎直懸吊質量為的小木塊。第一次經金屬棒從PQ位置由靜止釋放,發現金屬棒沿導軌下滑,第二次去掉輕繩,讓金屬棒從PQ位置由靜止釋放。已知兩次下滑過程中金屬棒始終與導軌接觸良好,且在金屬棒下滑至底端MN前,都已經達到了平衡狀態。導軌和金屬棒的電阻都忽略不計,已知,(h為PQ位置與MN位置的高度差)。求:
(1)金屬棒兩次運動到MN時的速度大小之比;
(2)金屬棒兩次運動到MN過程中,電阻R產生的熱量之比。
【回答】
(1) (2) 【解析】 試題分析:(1)導體棒勻速運動時,根據平衡條件得:
第一種情況有:、
第二種情況有:
又由題 .聯立以上三式得:
考點:導體切割磁感線時的感應電動勢、電磁感應中的能量轉化。
【名師點睛】本題是電磁感應與力學知識的綜合應用,關鍵是安培力的分析和計算,它是聯絡力學與電磁感應的橋樑。
知識點:電磁感應單元測試
題型:計算題
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