光滑的平行金属导轨长L=2m，两导轨间距d=0.5m，轨道平面与水平面的夹角 θ...

光滑的平行金属导轨长L=2m，两导轨间距d=0.5m，轨道平面与水平面的夹角 θ=30°，导轨上端接一阻值为R=0.6Ω的电阻，轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=1T，如图所示．有一质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒曲，放在导轨最上端，其余部分点阻不计．当棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到底端脱离轨道时，电阻R上产生的热量Q₁=0.6J，取g=10m/s²，试求：
（1）当棒的速度V=2m/s时．电阻R两端的电压．
（2）棒下滑到轨道最底端时的速度大小．
（3）棒下滑到轨道最底端时的加速度大小．

（1）根据切割公式E=BLv求解感应电动势，然后根据闭合电路欧姆定律求解电阻R两端的电压；（2）系统减小的机械能转化为电热能，根据能量守恒定律列式求解；（3）根据切割公式E=BLv求解感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求解电流，得到安培力，最后根据牛顿第二定律求解加速度．【解析】（1）速度v=2m/s时，棒中产生的感应电动势 E=Bdv=1V 电路中的电流，所以电阻R两端的电压：U=IR=0.6V （2）根据Q=I2Rt∝R，在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量 Q2= 设棒到达底端时的速度为vm，根据能的转化和守恒定律，得： mgLsinθ=m+Q1+Q2 解得：vm=4m/s （3）棒到底端时回路中产生的感应电流根据牛顿第二定律有：mgsinθ-BImd=ma 解得：a=3m/s2 答：（1）当棒的速度V=2m/s时．电阻R两端的电压为0.6V．（2）棒下滑到轨道最底端时的速度大小为4m/s．（3）棒下滑到轨道最底端时的加速度大小为3m/s2．

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

某同学用常规器材研究标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡两端的电压和通过它电流的关系，先选择合理的电路再正确连线，闭合开关后进行实验，得到的数据如下表所示：

次数	1	2	3	4	5	6
U/V		0.10	0.20	0.40	0.60	1.00
I/A		0.080	0.100	0.118	0.128	0.160
次数	7	8	9	10	11	12
U/V	1.60	2.20	2.60	3.00	3.40	3.80
I/A	0.200	0.238	0.258	0.278	0.291	0.310

根据这些数据：
（1）在虚线框中最好用铅笔画出实验电路图（图中的电源和开关已经画好）．
（2）在坐标系中，选取适当的标度，最好用铅笔画出小灯泡的U-I图线（以U为纵轴）．
manfen5.com 满分网

（3）U₁=1.00V和U₂=3.00V时小灯泡的电阻分别为R₁=______Ω，R₂=______Ω，其大小不同的原因是______
（4）小灯泡两端的电压从零到额定电压变化时，小灯泡的最大电阻是______Ω，最大电功率是______W（保留三位有效数字）．
（5）通过小灯泡的电流等于零时，小灯泡的电阻约为______Ω．

查看答案

在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz．如图所示为实验中得到的一条纸带，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出．按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出各计数点到0点的距离，但某同学在记录数据时只记下了如图所示的2个计数点到0点距离的数值（单位：cm），根据纸带上的数据，试求：
（1）打点计时器在打计数点“1”，的时刻，物体运动的速v₁=______m/s（保留两位有效数字）．
（2）物体运动的加速度大小为______m/s²（保留两位有效数字）．
（3）计数点6到0点的距离为______cm．