题干

如图所示,两足够长的平行金属导轨MNPQ相距L=1m,导轨平面与水平面夹角=30°,在MP之间连有一个阻值为2Ω的电阻R。在导轨上处放置一根与导轨垂直、质量m=0.5kg的金属棒ab,金属棒始终与导轨接触良好,导轨和金属棒电阻不计。用轻绳通过定滑轮将电动小车与金属棒的中点相连,轻绳与金属棒的连线平行于导轨平面,开始时电动小车位于滑轮的正下方水平面上的E处(小车可视为质点),电动小车沿水平面EF前进速度始终为1.0m/s,滑轮离电动小车所在水平地面EF的高度H=3.0m。在导轨的MPCD所围的区域存在磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场,此区域内金属棒和导轨间的动摩擦因数,此区域外导轨是光滑的,取g=10m/s2。电动小车沿水平方向匀速前进t=4s时金属棒恰好运动到CD位置。

(1)求此时金属棒中的电流大小和4s内通过金属棒的电量;
(2)若此时绳子突然断了,求金属棒再次经过CD进入磁场瞬间,所受到的安培力大小;若金属棒继续下滑到AAY时恰好做匀速直线运动,求从绳子断裂到金属棒回到位置的过程中,电阻R上产生的热量Q为多少?(保留两位有效数字)
上一题 下一题 0.65难度 解答题 更新时间:2019-09-22 03:16:07

答案(点此获取答案解析)