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【题目】(19分)如图所示,两根平行金属导轨与水平面间的夹角α=30°,导轨间距为l = 0.50m,金属杆ab、cd的质量均为m=1.0kg,电阻均为r = 0.10Ω,垂直于导轨水平放置.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度B = 2.0T.用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆沿轨道以某一速度匀速上升时,cd杆保持静止.不计导轨的电阻,导轨和杆ab、cd之间是光滑的重力加速度g =10m/s2.求:

(1)回路中感应电流I的大小.

(2)拉力做功的功率.

(3)若某时刻将cd杆固定同时将ab杆上拉力F增大至原来的2倍求当ab杆速度v1=2m/s时杆的加速度和回路电功率P1

【答案】(1)5A;(2)10W;(3)20W

【解析】

试题分析:(1)cd杆保持静止有:mgsinα=IlB (2分)

得到 (2分)

(2)ab杆匀速上升,拉力F=mgsinα+IlB=2mgsinα=10N (2分)

ab杆产生的感应电动势E=Blv=I·2r (2分)

得到 v=1m/s (1

拉力做功的功率P=Fv=10W (2

(3)当F=20N ab杆速度v1产生的电动势 E=Blv1=2V (1

=10N (2

由牛顿第二定律 (2

得到 a=5m/s2 (1

回路电功率P1= (2

练习册系列答案
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(2)要验证机械能守恒,需验证下列哪个表达式_________

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C、与gh是否相等

D、与2gh是否相等

(3)钢球通过光电门的平均速度_______(填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度,此误差______(填“能”或“不能”)通过增加实验次数而减小

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【题目】(15分)

如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=10kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=100N的作用下,从A点由静止开始运动,当滑块运动的位移x=050m时撤去力F。已知AB之间的距离x0=10m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=010,取g=10m/s2。求:

1)在撤去力F时,滑块的速度大小;

2)滑块通过B点时的动能;

3)滑块通过B点后,能沿圆弧轨道上升的最大高度h=035m,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。

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