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l=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,下端连接“2.5V,0.5W”的小电珠,匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为m=0.02

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l=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,下端连接“2.5V,0.5W”的小电珠,匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为m=0.02

题目
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l=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,下端连接“2.5V,0.5W”的小电珠,匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为m=0.02kg、电阻不计的光滑金属棒放在两导轨上,金属棒与两导轨垂直并保持良好接触.取g=10m/s2.求:

(1)金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,小电珠正常发光,求该速度的大小;
(3)磁感应强度的大小.
答案
(1)设金属棒刚开始下滑时的加速度为a,由于金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律有
   mgsinθ=ma  ①
代入数据解得  a=gsin30°=5m/s2
(2)设金属棒运动达到稳定时的速度为v、所受安培力为FA,棒在沿导轨方向受力平衡,则有
     mgsin θ-FA=0     ③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于小电珠消耗的电功率,则有
     P=FAv  ④
联立③④式并入代数据解得   v=5m/s  ⑤
(3)设磁感应强度的大小为B,金属棒切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv  ⑥
小电珠正常发光,其两端电压等于E,必有E=U=2.5V  ⑦
联立⑥⑦式并代入数据解得  B=0.5T   ⑧
答:
(1)金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时的加速度大小是5m/s2
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,小电珠正常发光,该速度的大小为5m/s;
(3)磁感应强度的大小是0.5T.
举一反三
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
奥巴马演讲不用看稿子.为什么中国领导演讲要看?
想找英语初三上学期的首字母填空练习……
英语翻译
1,人们染上烟瘾,最终因吸烟使自己丧命.
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