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【如图所示,两条金属导轨相距L=1m,水平部分处在竖直向下的匀强磁场B1中,其中MN段平行于PQ段,位于同一水平面内,NN0段与QQ0段平行,位于与水平面成倾角37°的斜面内.在水平导轨区域和】
更新时间:2024-04-19 07:02:07
1人问答
问题描述:

如图所示,两条金属导轨相距L=1m,水平部分处在竖直向下的匀强磁场B1中,其中MN段平行于PQ段,位于同一水平面内,NN0段与QQ0段平行,位于与水平面成倾角37°的斜面内.在水平导轨区域和倾斜导轨区域内分别有垂直于水平面和斜面的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=0.5T;ab和cd是质量均为m=0.2kg、电阻分别为Rab=0.5Ω和Rcd=1.5Ω的两根金属棒,ab与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,倾斜导轨光滑,ab、cd均与导轨垂直且接触良好.从t=0时刻起,ab棒在水平外力F1作用下由静止开始以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,cd棒在平行于斜面方向的力F2的作用下保持静止状态.不计导轨的电阻.水平导轨足够长,ab棒始终在水平导轨上运动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:

(1)t=5s时,cd棒消耗的电功率;

(2)规定图示F1、F2方向作为力的正方向,分别求出F1、F2随时间t变化的函数关系;

(3)若改变F1和F2的作用规律,使ab棒的运动速度v与位移x满足V=0.4x,cd棒仍然静止在倾斜轨道上,求ab棒从静止开始到x=5m的过程中,F1所做的功W.

暴金生回答:
  (1)金属棒ab在5s时的速度   νt=at=2×5m/s=10m/s   电动势 E=BLνt=0.5×1×10V=5V   此时电流 I=ER
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