两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/04 01:33:22
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两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已
两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止.取g=10 m/s2,问:(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?(2)棒ab受到的力F多大?(3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少?
两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已
(1)cd杆既然静止,说明安培力等于重力在斜面的分力:
mgsin30°=BIL
I=mgsin30°/BL=0.1/0.2×0.5=1A
用左手定则可以判定电流是垂直纸面向里,这个地方没图不知道cd哪一端在里面或则外面,我估计有图的话,应该写从a到b或则从b到a
(2)可以判定ab受到的安培力跟cd相反,因为电流方向相反,F=mgsina+BIL=2mgsina=0.2N
(3)电流I=E/2R=BLv/2R
解得:v=2RI/BL=2m/s
Q=I²Rt
t=Q/I²R=0.1/0.1=1s
那么ab杆在斜面的位移x=vt=2m
上升的高度h=xsin30°=1m
于是由能量守恒:W=2Q+mgh=0.2+0.2=0.4J
电流方向是垂直纸面向里。。。其他的我就不知道了
第三问,也可以用W=Pt=F安vt=0.2*2*1J=0.4J