如图所示,一矩形金属框架与水平面成角θ=37°,宽L=0.4 m,上、下两端各有一个电阻R0=2 Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框架平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0 T。ab为金属杆,与框架良好接触,其质量m=0.1 kg,电阻r=1.0 Ω,杆与框架的动摩擦因数μ=0.5.杆由静止开始下滑,在速度达到最大的过程中,上端电阻R0产生的热量Q0=0.5 J(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:
(1)流过R0的最大电流;
(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离。
(1)流过R0的最大电流;
(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离。
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更新时间:2017-09-13 17:58:42
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【知识点】 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
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【推荐1】如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上、磁感应强度为B=0.5 T,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r,现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm,改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示,已知轨距为L=2 m,重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计。
(1)当R=0时,求杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向;
(2)求金属杆的质量m和阻值r;
(3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm。
(1)当R=0时,求杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向;
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【推荐2】如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,MN、PQ均与斜面底边平行,磁感应强度B=5T。有一边长L=0.4m、质量m1=0.6kg、电阻R=2Ω的正方形均匀导体线框ABCD,通过一轻质绝缘细线跨过光滑的定滑轮与一质量m2=0.4kg的物体相连。物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,将线框从图示位置由静止释放,沿斜面下滑,线框底边始终与斜面底边平行,物体到定滑轮的距离足够长。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求线框ABCD还未进入磁场的运动过程中加速度a的大小;
(2)当AB边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,求线框做匀速运动的速度v1的大小;
(3)在满足(2)问中的条件下,若导体线框ABCD恰好匀速通过整个磁场区域,求磁场宽度d及线框穿过磁场的过程中AB边产生的热量Q。
(1)求线框ABCD还未进入磁场的运动过程中加速度a的大小;
(2)当AB边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,求线框做匀速运动的速度v1的大小;
(3)在满足(2)问中的条件下,若导体线框ABCD恰好匀速通过整个磁场区域,求磁场宽度d及线框穿过磁场的过程中AB边产生的热量Q。
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【推荐3】如图所示,间距、足够长的平行金属导轨倾角,底端接一阻值为的电阻,质量的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量的重锤相连,滑轮左侧细线与导轨平行,金属棒电阻(其他电阻均不计),金属棒始终与导轨垂直且接触良好,二者间的动摩擦因数,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小,已知重力加速度,,现将重锤由静止释放.求:
(1)刚释放重锤瞬间重锤的加速度a;
(2)重锤的最大速度v;
(3)重锤下降时,其速度已经达到最大速度v,求电阻R上产生的焦耳热。
(1)刚释放重锤瞬间重锤的加速度a;
(2)重锤的最大速度v;
(3)重锤下降时,其速度已经达到最大速度v,求电阻R上产生的焦耳热。
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