试题与答案

如图所示,水平放置的平行导轨M、N间接一阻值为R=0.128Ω的电阻,轨道宽L=

题型:问答题

题目:

如图所示,水平放置的平行导轨MN间接一阻值为R=0.128Ω的电阻,轨道宽L=0.8m,轨道上搭一金属棒ab,其质量m=0.4kg,ab与轨道间的动摩擦因数为m=0.5,除R外其余电阻不计,垂直于轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B=2T,ab在一电动机牵引下由静止开始运动,经过2s,ab运动了1.2m并达到最大速度,此时电动机的牵引力为18N。此过程中电动机平均输出功率为8W,求该过程中电阻R上产生的焦耳热(g=10m/s2)(保留三位有效数字)

答案:

Q=13.5J

当电动机牵引力等于导体棒所受安培力和滑动摩擦力之和时,ab棒达到最大速度

vm

故有:Fm=F+mmg                          

E=BL vm                                    

I=E/R                                      

F=BIL                                     

代入数据由以上式解得

vm ="0.8m/s                                  "

由能量守恒有:Pt=Q+mmgs+mv                      

代值求得 Q=13.5J

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