(19分)如圖所示,傾角=30o、寬L=lm的足夠長的U形光滑金屬導軌固定在磁感應強度大小B=1T、范圍足夠大的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向上。一根質量m=0.2kg,電阻R=l
的金屬棒ab垂直于導軌放置,F用一平行于導軌向上的牽引力F作用在曲棒上.使ab棒由靜止開始沿導軌向上運動,運動中ab棒始終與導軌接觸良好,導軌電阻不計,重力加速度g取10m/s2。求:?
(1)若牽引力恒定,請在答題卡上定性畫出ab棒運動的v—t圖象;
(2)若牽引力的功率P恒為72W,則ab棒運動的最終速度v為多大?
(3)當ab棒沿導軌向上運動到某一速度時撤去牽引力,從撤去牽引力到ab棒的速度為零,通過ab棒的電量q=0.48C,則撤去牽引力后ab棒滑動的距離s多大?
(1)?? 速度時間圖像如圖(2) (3)
【解析】
試題分析:(1)v—t圖象? (4分)圖線過原點1分;曲線向下彎曲2分;圖線最后平行t軸1分;
Ab棒沿斜面方向受到重力沿斜面向下的分力,沿斜面向上的拉力
,導體棒切割磁感線產生感應電動勢
,感應電流
,所以ab棒受到沿斜面向下的安培力
,初始速度小,加速度
,隨速度增大加速度逐漸變小最后加速度變為0,導體棒變成勻速直線運動。即速度時間圖像斜率逐漸變小最后變為0.如下圖所示
(2)當以恒定功率牽引棒時,
????????? ①(2分)
????????????????????????????????? ②(1分)
???????????????????????????????? ③(1分)
????????????????????? ④(2分)
代入數據得 (
m/s舍去)????? ⑤(2分)
(3)設撤去后
棒沿導軌向上運動到速度為零時滑動的距離為
,通過
的電荷量
,????????????????????????????????? ⑥(1分)
又 ?????????????????????????????????? ⑦(1分)
,???????????????????????????????? ⑧(2分)
????????????????????????????????? ⑨(1分)
聯立⑥⑦⑧⑨各式得:????????? (2分)
考點:電磁感應定律
科目:高中物理 來源: 題型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
3 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
| ||
2 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com