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【如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP与两导轨垂直,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.M、P和N、Q之间均接阻值为2R的电阻.有一垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应】
1人问答
更新时间:2022-12-09 17:13:44
问题描述:

如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP与两导轨垂直,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.M、P和N、Q之间均接阻值为2R的电阻.有一垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B0.将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻为R,导轨电阻不计.现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒,使金属棒从静止开始沿导轨向上运动,金属棒在运动过程中始终与MP平行.当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd到MP的距离为s,重力加速度为g.

(1)求金属棒达到的稳定速度v.

(2)求金属棒从静止开始运动到cd的过程中,导体棒上产生的热量.

(3)当金属棒滑行至cd时,去掉NQ间的电阻2R,为使导体棒的速度不变,拉力应变为多少?若保持此拉力,将此时刻记作t=0,并让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,写出磁感应强度B随时间t变化的关系式.

刘思源回答:
  (1)当金属棒稳定运动时,   由平衡条件得:F=mgsin θ+F安,   安培力:F安=B0IL=B
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