如图所示,间距为L=0.2m的两条平行金属导轨与水平面夹角θ=37°,导轨足够长且电阻忽略不计。两导轨的上端 35

如图所示,间距为L=0.2m的两条平行金属导轨与水平面夹角θ=37°,导轨足够长且电阻忽略不计。两导轨的上端点之间连接有一阻值为r=0.1Ω的电阻,下断点个固定一个套在导... 如图所示,间距为L=0.2m的两条平行金属导轨与水平面夹角θ=37°,导轨足够长且电阻忽略不计。两导轨的上端点之间连接有一阻值为r=0.1Ω的电阻,下断点个固定一个套在导轨上的轻质弹簧,弹簧的自由端分别位于导轨的a、b两点。以a、b两点为界,上端的导轨粗糙,且分布有垂直于导轨平面,磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场;下端导轨光滑,且不存在磁场。一质量为m=0.1kg、电阻不计的导体棒从c、d位置由静止开始沿导轨下滑,到达a、b两点之前导体棒的速度就已经保持不变。导体棒被弹簧再次弹出,上滑一段时间后速度减为零,到达位置e、f。已知导体棒与粗糙导轨部分的动摩擦因数μ=0.25,导体棒运动规程中始终与导轨垂直。求:(g取10m/s²,sin37°=0.6 cos37°=0.8)
(1)以上所述运动过程中,导体棒在此畅中的最大速度和最大加速度分别为多大;
(2)若用t表示导体棒从脱离弹簧到速度减为零的时间,则此时间内电阻上产生的热量为多大?(用含有字母t的表达式来表示)
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Eiji家的猫
2013-01-10 · TA获得超过181个赞
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(1) v(max)时,重力沿导轨向下的分力与安培力和摩擦力的合力平衡,即mgsin37°=µmgcos37°+BIL
将µ、m、g、B、L的值代入解得I=20A=U/r ∴U=2V=BLv(max) ∴v(max)=100m/s
a(max)时,导体棒刚脱离弹簧,∵下端导轨光滑∴机械能无损失
此时ma=mgsin37°+=µmgcos37°+BIL,I=U/r,U=BLv(max)
∴a(max)=12m/s²
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