题干

如图1所示,足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置,上端接有阻值为R的定值电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,导轨间距为L,导轨的虚线下方始终有垂直于导轨平面的匀强磁场。一根质量为m的金属棒放在虚线上方的导轨上,金属棒的长也为L,其电阻为R,开始时金属棒与虚线的间距为d,由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动的过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,金属棒进入磁场后最终以最大速度匀速下滑,改变导轨平面的倾角,最大速度也改变,金属棒运动的最大速度vm与导轨平面倾角θ的正弦sinθ的关系如图2所示,重力加速度为g,求:

(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)若金属棒刚进入磁场时的加速度为零,则这时导轨平面的倾角正弦值为多大?
(3)当导轨所在的平面倾角为30°时,金属棒进入磁场后运动到距虚线s处速度达到最大,则这时电阻R中产生的焦耳热为多少?
上一题 下一题 0.65难度 解答题 更新时间:2019-03-30 08:08:38

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