问题标题:
如图所示,平行金属导轨OP、KM和PQ、MN相互垂直,且OP、KM与水平面间夹角为θ=37°,导轨间距均为L=1m,电阻不计,导轨足够长.两根金属棒ab和cd与导轨垂直放置且接触良好,ab的质量为M=2kg,
问题描述:
如图所示,平行金属导轨OP、KM和PQ、MN相互垂直,且OP、KM与水平面间夹角为θ=37°,导轨间距均为L=1m,电阻不计,导轨足够长.两根金属棒ab和cd与导轨垂直放置且接触良好,ab的质量为M=2kg,电阻为R1=2Ω,cd的质量为m=0.2kg,电阻为R2=1Ω,金属棒和导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5,两个导轨平面均处在垂直于轨道平面OPKM向上的匀强磁场中.现让cd固定不动,将金属棒ab由静止释放,当ab沿导轨下滑x=6m时,速度已达到稳定,此时,整个回路消耗的电功率为P=12W.求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)ab沿导轨下滑x=6m时,该过程中ab棒上产生的焦耳热Q;
(3)若将ab与cd同时由静止释放,当cd达到最大速度时ab的加速度a.
陈芝铭回答:
(1)ab棒速度达到稳定,即达到最大速度做匀速运动,有:Mgsin37°=BI1L+μMgcos37°整个回路消耗的电功率为:P=BI1Lvm;则得ab棒的最大速度为:vm=3m/s 又整个回路的电功率又可表示为:P=E2R1+R2=(B...
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