如圖所示,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37角,下端連接阻值為R的電阻,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg,電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。求:
(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大小;
(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大小。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
解:(1)金屬棒開始下滑的初速度為零,根據(jù)牛頓第二定律:

解得
(2) 設(shè)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí),速度為v,所受安培力為F,棒沿導(dǎo)軌方向受力平衡:

電阻消耗的功率等于克服安培力做功的功率,即:
以上兩式聯(lián)立,解得:
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如圖所示,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,下端連接阻值為R=0.8Ω的電阻,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁感強(qiáng)度大小B=1T;質(zhì)量為m=0.1kg、電阻r=0.2Ω金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.g取10m/s2.求:
(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大。
(2)金屬棒ab所能獲得的最大速度;
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a和a電子剛好從矩形的相對(duì)的兩個(gè)頂點(diǎn)間通過(guò),求:1、電子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間?2、電子的荷質(zhì)比q/m.

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(1)拉力大小F;

(2)拉力的功率P;

(3)拉力做的功W;

(4)線圈中產(chǎn)生的電熱Q;

(5)通過(guò)線圈某一截面的電荷量q。

 

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