问题标题:
如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.25m,电阻R=0.5Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不
问题描述:
如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.25m,电阻R=0.5Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示. |
单懿回答:
(1)见解析 (2)2.4m/s2 (3)F=0.04t+0.24N (4)2.04W
(1)U=E·=,U∝v,因U随时间均匀变化,故v也随时间均匀变化,金属杆做匀加速直线运动.(2)由图象k==·=a·则金属杆运动的加速度a== m/s2=2.4m/s2.(3)由牛顿第二定律F=F安+ma=BIL+ma=+ma=0.04t+0.24(N).(4)第2.5s末外力F的瞬时功率P=Fv=(0.04t+0.24)at=2.04W.答案:(1)见解析 (2)2.4m/s2 (3)F=0.04t+0.24N (4)2.04W本题考查法拉第电磁感应定律和电路的结合问题,根据导体棒切割磁感线,以及Ut图像判断导体棒做匀加速直线运动,由楞次定律求出加速度a
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