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如图所示,在一对平行的金属导轨的上端连接一阻值为R的定值电阻,两导轨所决定的平面与水平面成30°角,若将一质量为m、长为

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/22 00:24:43
如图所示,在一对平行的金属导轨的上端连接一阻值为R的定值电阻,两导轨所决定的平面与水平面成30°角,若将一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于两导轨放在导轨上,并使其由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r,整个装置处在垂直于导轨平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,求导体棒最终下滑的速度及电阻R最终的发热功率分别为多少.(导轨足够长,磁场足够大,不计导轨电阻和摩擦)
导体棒由静止释放后,加速下滑,受力情况如图所示,由右手定则判定棒中电流方向由b→a,由左手定则判定,受安培力沿斜面向上,随着棒的下滑速度不断增大,安培力F增大,加速度减小,导体棒做变加速运动,当加速度a=0时,速度达到最大,即最终下滑速度,此时导体棒受力平衡,有
mgsin30°=F=BIL①
其中I=
E
R+r=
BLvm
R+r②
由①②解得vm=
mg(R+r)
2B2L2
热功率P=I2R=(
mg
2BL)2R=
m2g2R
4B2L2
答:导体棒最终下滑的速度为vm=
mg(R+r)
2B2L2
及电阻R最终的发热功率为
m2g2R
4B2L2.
如图所示,在一对平行的金属导轨的上端连接一阻值为R的定值电阻,两导轨所决定的平面与水平面成30°角,若将一质量为m、长为 如图所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=3欧的固定电阻,两导轨所决定的平面与水平面成30°角,今将一质量 如图所示,处于匀强磁场中的两根光滑的平行金属导轨相距为d,电阻忽略不计.导轨平面与水平面成θ角,下端连接阻值为2r的定值 两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置,一组导轨水平,另一组平行导轨与水平面成37°角,拐角处连接一阻值为R= 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长,电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37 角,下端连接阻值为R的 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为 相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计.整个装置处在方向垂直于导轨平面向上的 相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置,导轨足够长.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计.整个装置处在方向竖直向上 如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面间的夹角为a,导轨电阻不计,质量为m、电阻为R的 如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨和定值电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一质量为m的导体棒ab, 一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成300角,两导轨