如圖*所示,固定在絕緣水平地面上的平行金屬導軌間距為,左端用導線相連。質量為,電阻為的金屬棒垂直導軌靜止在導軌...
問題詳情:
如圖*所示,固定在絕緣水平地面上的平行金屬導軌間距為,左端用導線相連。質量為,電阻為的金屬棒垂直導軌靜止在導軌平面上,金屬棒與導軌左端的距離,金屬棒與導軌間的動摩擦因數均為,導與線導軌的電阻均不計。現將整個裝置置於垂直於軌道平面豎直向上的磁場中,磁感應強度隨時間的變化關係如圖乙所示。設金屬棒與導軌間的最大靜摩擦力等於滑動摩擦力,忽略金屬棒與導軌上電流之間的相互作用,。
求:
(1)金屬棒未出現滑動之前,通過金屬棒中電流的大小和方向; (2)從時刻開始到金屬棒剛要發生滑動的過程中,金屬棒產生的熱量。
【回答】
(1)2 A,b到a;(2)0.9 J
【解析】試題分析:(1)由圖象可知磁場變化率為: ① 由法拉第電磁感應定律知: 解得:E="2" V 通過金屬棒ab的電流為 解得:I="2" A,方向b指向a。 (2)金屬棒剛要發生滑動時,由平衡條件可知 ⑥ 由影象可知 ⑦ 由焦耳定律可知,金屬棒產生熱量 ⑧ 解得
知識點:安培力與洛倫茲力單元測試
題型:計算題
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