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相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置,导轨足够长.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计.整个装置处在方向竖直向上

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/24 12:05:31
相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置,导轨足够长.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计.整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,质量为m,电阻为r的导体MN,垂直导轨放在导轨上,如图13所示.由静止释放导体MN,求:
(1)MN可达的最大速度vmax;
(2)MN速度v=vmax/3时的加速度a;
(3)回路产生的最大电功率Pmax
相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置,导轨足够长.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计.整个装置处在方向竖直向上
1)设导体速度为V,它受到的电磁力为:
F=B²L²Vcosθ/(R+r)
当速度达到最大时,显然要有:导体重力沿斜面向下的分力等于导体所受的电磁力沿斜面向上的分力,所以有:
Fcosθ=mg sinθ,即:
B² L²Vcos²θ / (R+r)=mg sinθ
所以,最大速度为:
Vmax= (R+r)mg sinθ / (B² L²cos²θ)
2)当速度达到Vmax/3时,它所受的电磁力沿斜面向上的分力应为重力沿斜面向下分力的1/3,所以,它所受的合力为:
F合=mg sinθ/3
所以,其加速度为:
a=F合/m=gsinθ/3
3)显然,当速度达到最大时,回路上产生的电功率最大.根据能量守恒定律,此时的电能完全由重力对导体做功转化而来,所以最大电功率为:
Pmax=Vmax* mg*sinθ=(R+r)m²g² sin²θ / (B² L²cos²θ)
注意导体速度沿斜面方向,因此重力必须分解到斜面方向上,得到的功率才正确.
相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置,导轨足够长.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计.整个装置处在方向竖直向上 相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计.整个装置处在方向垂直于导轨平面向上的 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为 两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置,一组导轨水平,另一组平行导轨与水平面成37°角,拐角处连接一阻值为R= 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长,电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37 角,下端连接阻值为R的 1.处于匀强磁场中的两根足够长,电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨与水平面成X=37°角,下端连接阻值为R的电阻,匀强 如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强 如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面间的夹角为a,导轨电阻不计,质量为m、电阻为R的 如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为L,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大 如图所示,处于匀强磁场中的两根光滑的平行金属导轨相距为d,电阻忽略不计.导轨平面与水平面成θ角,下端连接阻值为2r的定值 如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为 ,导轨平面与水平面的夹角 =30°,导轨电阻不计,磁