如图*所示,固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为,左端用导线相连。质量为,电阻为的金属棒垂直导轨静止在导轨...
问题详情:
如图*所示,固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为,左端用导线相连。质量为,电阻为的金属棒垂直导轨静止在导轨平面上,金属棒与导轨左端的距离,金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,导与线导轨的电阻均不计。现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中,磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用,。
求:
(1)金属棒未出现滑动之前,通过金属棒中电流的大小和方向; (2)从时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中,金属棒产生的热量。
【回答】
(1)2 A,b到a;(2)0.9 J
【解析】试题分析:(1)由图象可知磁场变化率为: ① 由法拉第电磁感应定律知: 解得:E="2" V 通过金属棒ab的电流为 解得:I="2" A,方向b指向a。 (2)金属棒刚要发生滑动时,由平衡条件可知 ⑥ 由图像可知 ⑦ 由焦耳定律可知,金属棒产生热量 ⑧ 解得
知识点:安培力与洛伦兹力单元测试
题型:计算题