電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長S=1.15 m,兩導(dǎo)軌間距L=0.75 m,導(dǎo)軌傾角為30°,導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5 Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8 T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上.阻值r=0.5 Ω,質(zhì)量m=0.2 kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好,從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端,在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr=0.1 J.(取g=10 m/s2)求:
(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功;
(2)金屬棒下滑速度v=2 m/s時(shí)的加速度a.
(3)為求金屬棒下滑的最大速度vm,有同學(xué)解答如下:由動(dòng)能定理,…….由此所得結(jié)果是否正確?若正確,說明理由并完成本小題;若不正確,給出正確的解答.
(1)下滑過程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱,由于
∴ (2)金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力 由牛頓第二定律 ∴ (3)此解法正確 (1分) 金屬棒下滑時(shí)舞重力和安培力作用,其運(yùn)動(dòng)滿足 上式表明,加速度隨速度增加而減小,棒作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng).無論最終是否達(dá)到勻速,當(dāng)棒到達(dá)斜面底端時(shí)速度一定為最大.由動(dòng)能定理可以得到棒的末速度,因此上述解法正確 (2分) ∴ |
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科目:高中物理 來源: 題型:
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A、金屬棒一直向下做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng) | ||||
B、此過程中金屬棒克服安培力做功為0.3 J | ||||
C、金屬棒下滑速度為4 m/s時(shí)的加速度為1.4 m/s2 | ||||
D、金屬棒下滑的最大速度為≤
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電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長S=1.15m,兩導(dǎo)軌間距L=0.75 m,導(dǎo)軌傾角為30°,導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上。阻值r=0.5Ω,質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好,從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端,在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱。(取
)求:
(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功;
(2)金屬棒下滑速度時(shí)的加速度
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(3)為求金屬棒下滑的最大速度,有同學(xué)解答如下:由動(dòng)能定理
,……。由此所得結(jié)果是否正確?若正確,說明理由并完成本小題;若不正確,給出正確的解答。
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