iorigj2005 幼苗
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(1)金属杆MN自由下落,设MN刚进入磁场时的速度为v,根据机械能守恒定律,有 mgh=
1
2mv2
解得 v=
2gh=2.0m/s
MN刚进入磁场时产生的感应电动势 E=Blv=0.4×0.5×2V=0.40V
通过电阻R的电流大小 I=[E/R+r]=0.40A
(2)MN刚进入磁场时F安=BIl=0.4×0.4×0.5N=0.08N
设MN刚进入磁场时的加速度大小为a,根据牛顿第二运动定律,有
mg-F安=ma
解得 a=8.0m/s2
(3)根据力的平衡条件可知,MN在磁场中匀速下落时有 mg=F安
设MN在磁场中匀速下落时的速度为vm,则此时的感应电动势E=Blvm,感应电流I=
BLvm
R+r
安培力F安=
B2l2vm
R+r
联立可解得 vm=
mg(R+r)
B2l2=10.0m/s
在匀速下落过程中重力对金属杆做功的功率P=mgvm=4.0W.
答:(1)金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小为0.40A.
(2)金属杆刚进入磁场时的加速度大小为8.0m/s2.
(3)金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为4.0W.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;机械能守恒定律;闭合电路的欧姆定律.
考点点评: 本题综合考查了机械能守恒定律、牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律,难度不大,关键理清过程,知道金属杆匀速直线运动时,所受的重力与安培力平衡.
1年前
你能帮帮他们吗