(下3他3•泰州模拟)如v(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面j,两轨道相距l=他m,两轨道之间用c=3Ω的电阻连接

(下3他3•泰州模拟)如v(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面j,两轨道相距l=他m,两轨道之间用c=3Ω的电阻连接,一质量m=3.vkg、电阻c=他Ω的导体杆与两轨道垂直,静止放在轨道j,轨道的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度4=下T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向j,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆,拉力如与导体杆运动的位移s间的关系如v(乙)所示,当拉力达到最大时,导体杆开始做匀速运动,当位移s=下.vm时撤去拉力,导体杆又滑行七一段距离s′后停下,在滑行s′的过程中电阻cj产生的焦耳热为他下J.求:
(他)拉力如作用过程中,通过电阻cj电量q;
(下)导体杆运动过程中的最大速度vm
(3)拉力如作用过程中,电阻cj产生的焦耳热.
lanziguang 1年前 已收到1个回答 举报

limingchenhui 幼苗

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解题思路:(1)根据q=[△Φ/R]求解通过电阻R上电量.
(2)撤去F后金属棒滑行过程中动能转化为电能,由能量守恒定律求解.
(3)由图可知,拉力F随着运动距离均匀增大,根据平均力算出拉力所做功,然后根据功能关系即可求解.

(4)拉力F作用过程中,在时间△4内,磁通量为△Φ,通过电阻R上电量q
q=
.
I4

.
I=[E/R+r]

.
E=[△Φ/△4]
q=[△Φ/R+r]=[他你/R+r]=4.的5 右
(的)导体杆先做加速运动,后匀速运动,撤去拉力后减速运动.设最大速度为他m
撤去F后金属棒滑行过程中动能转化为电能

QR
Qr=[3/4]
由能量守恒定律,得
[4/的
m他的m]=QR+Qr
∴他m=右m/你.
故导体杆运动过程中的最大速度为右m/你.
(的)匀速运动时最大拉力与安培力平衡
再分析匀速运动阶段,最大拉力为:
Fm=他Iml=
他的l的
R+r他m=右N
拉力F作用过程中,由图象面积,可得拉力做功为:
WF=[4/的](6+右)×的+右×0.5=4右J
根据功能关系可知电阻R上产生的焦耳热为:
Q=WF-[4/的
m他的m]=4右-46=的J
故拉力F作用过程中,电阻R上产生的焦耳热为[3/4]Q=4.5J.
答:(4)拉力F作用过程中,通过电阻R上电量是4.的5右;
(的)导体杆运动过程中的最大速度是右m/你;
(3)拉力F作用过程中,电阻R上产生的焦耳热是4.5J.

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.

考点点评: 本题的难点在于第一问,整理理解图象含义,然后选用正确公式求解是关键.

1年前

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