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图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨...

manfen5.com 满分网图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直.质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2
当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑时,重力和安培力平衡,整个电路消耗的电功率等于重力的功率.根据电磁感应知识和平衡条件可求出速率v.由功率求出电阻R2. 【解析】 由能量守恒定律得:mgv=P                                代入数据得:v=4.5m/s                                    又 E=BLv                                设电阻Ra与Rb的并联电阻为R外,ab棒的电阻为r,有     R外=      又     ⑤       P=IE                          代入数据得:R2=6.0Ω   答:速率v为4.5m/s.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2为6Ω.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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