如图甲所示,MN,PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个2 Ω的电阻R,将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r大小为1Ω,
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/11 17:57:17
如图甲所示,MN,PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个2 Ω的电阻R,将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r大小为1Ω,
如图甲所示,MN,PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个2 Ω的电阻R,将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r大小为1Ω,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感强度为2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动.当棒的速度达到3 m/s后保持拉力的功率恒为3W,从此时开始计时(即此时t=0)已知从计时开始直至金属棒达到稳定速度的过程中电流通过电阻R做的功为2.2 J.(1)金属棒达到的稳定速度是多少 (2)金属棒从t=0开始直至达到稳定速度所需的时间是多少 (3)试估算金属棒从t=0开始直至达到稳定速度的过程中通过电阻R的电量大约在什么数值范围内 (4)在乙图中画出金属棒所受的拉力F随时间t变化的大致图像.
如图甲所示,MN,PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个2 Ω的电阻R,将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r大小为1Ω,
(1)ε=BLv,I=BLvR+r ,F安=BIL=B2L2vR+r
当金属棒达到稳定速度时,F安=F=P/v
所以v2=P(R+r)B2L2,v=6m/s
(2)WR=2.2J,所以Wr=1.1J,W电=3.3J
Pt-W电=12mv2-12mv02 ,t=2
(3)电量Q=ΔΦR+r=BΔSR+r,根据v—t图像,位移的大小范围大约在9~12m,
所以电量Q的大小大约在1.5C~1.8C