如图所示,一足够大的倾角=30°的粗糙斜面上有一个粗细均匀的由同种材料制成的金属线框abcd,线框的质量m=0.6kg,其电阻值R=1.0Ω,ab边长L1=1m,bc边长L2=2m。斜面以EF为界,EF上侧有垂直于斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T。一质量为M的物体用绝缘细线跨过光滑定滑轮与线框相连,连接线框的细线与斜面平行且细线最初处于松弛状态。现先释放线框再释放物体,当cd边离开磁场时线框即以v=2m/s的速度匀速下滑,在ab边运动到EF位置时,细线恰好被拉直绷紧(时间极短),随即物体和线框一起做匀速运动,t=1s后开始做匀加速运动。g取10m/s2,求:
(1)线框与斜面之间的动摩擦因数;(结果保留一位小数)
(2)细线绷紧前,M下降的时间t1;
(3)系统在线框cd边离开磁场至重新进入磁场过程中产生的热量Q。
(1)线框与斜面之间的动摩擦因数;(结果保留一位小数)
(2)细线绷紧前,M下降的时间t1;
(3)系统在线框cd边离开磁场至重新进入磁场过程中产生的热量Q。
更新时间:2020-09-07 12:19:22
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【知识点】 导体棒平动切割磁感线产生的动生电动势
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【推荐1】如图甲所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度恒为B不变;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图乙所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上也由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为0.6m、电阻为0.3R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为L,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰好进入区域Ⅱ,重力加速度为g。求:
(1)区域Ⅰ内磁场的方向;
(2)通过cd棒中的电流大小和方向;
(3)ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离。
(1)区域Ⅰ内磁场的方向;
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【推荐2】如图甲,两光滑平行金属长导轨a、b与水平面间的夹角θ=30°,相距L=1.0m,a、b下端连接阻值R=1.0Ω的电阻,导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.一质量m=0.20kg、阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置,与导轨平行的绝缘细线跨过光滑定滑轮连接金属棒与质量M=0.30kg的物体,细线处于伸直状态.t=0时,对物体施加向下的力F,使物体由静止开始运动,t1=0.3s时撤去F,金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙.不计导轨电阻,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)0~0.3s内通过导体棒的电荷量q;
(2)0~0.6s内物体与金属棒机械能的变化量.
(1)0~0.3s内通过导体棒的电荷量q;
(2)0~0.6s内物体与金属棒机械能的变化量.
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