如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上,頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻,下端開口,軌道間距L=1m。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1Ω,電路中其余電阻不計(jì)。金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌,且與導(dǎo)軌接觸良好。不計(jì)空氣阻力影響。已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。
(1)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的最大速度vm;
(2)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電阻R上的最大電功率PR;
(3)若從金屬棒ab開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J,求流過(guò)電阻R的總電荷量q。
【考點(diǎn)】傾斜平面內(nèi)的導(dǎo)軌滑桿模型;電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類問(wèn)題;電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類問(wèn)題;電磁感應(yīng)過(guò)程中的電路類問(wèn)題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:1199引用:28難度:0.1
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