如图所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30°

如图所示,两根足够长的平行金属导轨MNPQ与水平面的夹角为α=30°,导轨光滑且电阻不计,导轨处在垂直导轨平面向上的有界匀强磁场中. 两根电阻都为R=2Ω、质量都为m=0.2kg的完全相同的细金属棒abcd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上,与磁场上边界距离为x=1.6m,有界匀强磁场宽度为3x=4.8m.先将金属棒ab由静止释放,金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动,此时立即由静止释放金属棒cd,金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好(取重力加速度g=10m/s2).求:

1)金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I

2)金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q

3)两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q

答案

解:(1

方法一:                      1分)

                         1分)

                     1分)

                                 1分)

                                        1分)

方法二:                      1分)

                         1分)

                            2分)

                                       (1分)

2)方法一:

通过金属棒ab进入磁场时以速度v先做匀速运动,设经过时间t1,当金属棒cd也进入磁场,速度也为v,金属棒cdx= v/2 ·t1,此时属棒ab在磁场中的运动距离为X=v t1=2x                     

两棒都在磁场中时速度相同,无电流,金属棒cd在磁场中而金属棒ab已在磁场外时,cd棒中才有电流,运动距离为2x    (得到cd棒单独在磁场中运动距离为2x,即可得2)

                                      

                       (公式2分、结果1分)

(在第一问中用方法二解,此问再求BL的,仍然的5分,没有求出BL写出2分,只求BL的得1分)

方法二:

两金属棒单独在在磁场中时扫过的距离都为2x,因而通过的电量大小相等。(2分)

(公式2分、结果1分)

4)方法一:

金属棒ab在磁场中(金属棒cd在磁场外)回路产生的焦耳热为:

 (或:                2分)

金属棒ab、金属棒cd都在磁场中运动时,回路不产生焦耳热

金属棒cd在磁场中(金属棒ab在磁场外),金属棒cd的初速度为,末速度为由动能定理:

                                                  2分)

                                                    2分)

方法二:

两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q等于两棒损失的机械能

6分)

相关题目

下列物质中最难电离出H+的是(    ) A.CH3CH2OH           
下列物质中最难电离出H+的是(    ) A.CH3CH2OH                B.CH3COOH                C.H2O               D.C6H5OH
某烃的分子式为C11H20,1mol该烃在催化剂作用下可以吸收2mol H2
某烃的分子式为C11H20,1mol该烃在催化剂作用下可以吸收2mol H2;用热的酸性KMnO4溶液氧化,得到丁酮()、丙酮()和琥珀酸()三者的混合物,该烃的
明清时期是我国封建制度的衰落时期,但17-18世纪中国又出现
明清时期是我国封建制度的衰落时期,但17-18世纪中国又出现了被封建史学家称谓的“康乾盛世”的社会局面。你如何理解“衰落”与“盛世”局面出现
下表是对某高校高三学生进行体检后,发现部分同学被检测
下表是对某高校高三学生进行体检后,发现部分同学被检测指标出现异常(-表示无,+表示少量,++”表示大量)。据表分析回答: 样品检测项目
下列说法正确的是  (      ) A. 乙烯与苯都能发生加成
下列说法正确的是  (      ) A. 乙烯与苯都能发生加成反应,所以都能使溴水褪色 B. ①乙二醇②乙醇③丙烷④甘油沸点由低到高的顺序为:④①②
满足条件{1,2}⊆M⊆{1,2,3,4,5}的集合M的个数是________.
满足条件{1,2}⊆M⊆{1,2,3,4,5}的集合M的个数是________.
仿照下面画线句子续写两句话,组成语义连贯的一段话。 我
仿照下面画线句子续写两句话,组成语义连贯的一段话。 我们可以这样理解:个性就是“长太息以掩涕兮,哀民生之多艰”的屈原那忠贞爱国的热切与
用图中所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一
用图中所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是