問題詳情:
如圖所示,電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長S=1.60m,兩導軌間距L=0.5m,導軌傾角為30°,導軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻,磁感應強度B=1T的勻強磁場垂直軌道平面向上。阻值r=0.5Ω,質量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好,從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端,在此過程中整個電路中產生的焦耳熱Q=0.7J。(取g=10m/s2) 求:
(1)在此過程中流過電阻R的電量q;
(2)金屬棒下滑速度v=2m/s時的加速度a;
(3)為求金屬棒下滑的最大速度vm,有同學解答如下:設此過程中克服安培力做功為W安
由動能定理:W重-W安=……由此所得結果是否正
確?若正確,請繼續完成本小題;若不正確,請給出正確
的解答。
【回答】
(1), --------1分
, --------1分
--------1分
得: --------2分
(2)金屬棒下滑時受重力和安培力F安=BIL=v,
由牛頓第二定律mgsin 30°-v=ma, --------2分
a==3.75 m/s2 --------2分
(3)此解法正確。 --------1分
由動能定理得mgSsin 30°-W安= mv, --------2分
又W安=Q=0.7J --------2分
vm=3m/s。 --------1分
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:計算題