(2014•淮安模拟)如图所示,两根足够长相距为L=1m的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角α=53°,导轨处在竖直向

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  • 解题思路:(1)对进入磁场前的过程根据动能定理列式求解;(2)棒受到的重力的下滑分量和安培力平衡,根据平衡条件列式;再根据切割公式和闭合电路欧姆定律列式;最后联立求解;(3)棒ab穿过过磁场的过程中,棒的机械能减小量转化为回路中的电能,然后结合串联电路的功率分配关系求解该过程中电阻R产生的焦耳热.

    (1)由动能定理有:mgx0sinα=

    1

    2m

    v20

    解得:v=

    2gx0sinα=

    2×10×1×0.8=4m/s

    (2)棒ab产生的感应电动势:E=BLvcosα

    回路中感应电流:I=[E/R+r]

    棒ab匀速运动,有:mgsinα=BLvcosα

    解得:B=

    mg(R+r)sinα

    L2vcos2α=

    1×10×(1+1)×0.8

    12×4×0.62=

    10

    3T

    (3)由能量守恒定律 有:Q=mgx1sinα

    Q=

    1

    2Q总

    解得:Q=12J

    答:(1)棒ab刚进入磁场时的速度v为4m/s;

    (2)磁场的磁感应强度B为

    10

    3T;

    (3)棒ab穿过过磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q为12J.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;动能定理;功能关系.

    考点点评: 本题关键是明确导体棒的运动情况、受力情况和系统的能量转化情况,注意分匀加速过程和运动过程讨论,不难.

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