问题
问答题
如图所示,一矩形金属框架与水平面成=37°角,宽L =0.4m,上、下两端各有一个电阻R0 =2Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T.ab为金属杆,与框架良好接触,其质量m=0.1Kg,杆电阻r=1.0Ω,杆与框架的动摩擦因数μ=0.5.杆由静止开始下滑,在速度达到最大的过程中,上端电阻R0产生的热量Q0="0." 5J.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)流过R0的最大电流;
(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离;
(3)在时间1s内通过杆ab横截面积的最大电量.
答案
(1)I0="0.25A " (2)11.56 m (3)0.5C
解:(1)当满足BIL+μmgcosθ=mgsinaθ时有最大电流 (2分)
(1分)
流过R0的最大电流为I0="0.25A " (1分)
(2)Q总=4Qo="2" J (1分)
ε=IR总=0.5×2V="1.0V " (1分)
此时杆的速度为 (1分)
由动能定理得 (2分)
求得杆下滑的路程
(1分)
(3)通过ab杆的最大电量
(2分)