Question

如圖所示，一矩形金屬框架與水平面成=37°角，寬L =0.4m，上、下兩端各有一個(gè)電阻R₀ =2Ω，框架的其他部分電阻不計(jì)，框架足夠長(zhǎng)，垂直于金屬框平面的方向有一向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T．a(chǎn)b為金屬桿，與框架良好接觸，其質(zhì)量m=0.1Kg，桿電阻r=1.0Ω，桿與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5．桿由靜止開(kāi)始下滑，在速度達(dá)到最大的過(guò)程中，上端電阻R₀產(chǎn)生的熱量Q₀=0. 5J．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）流過(guò)R₀的最大電流；

（2）從開(kāi)始到速度最大的過(guò)程中ab桿沿斜面下滑的距離；

（3）在時(shí)間1s內(nèi)通過(guò)桿ab橫截面積的最大電量．

 

Answer 1

（1）I₀=0.25A（2）11.56m （3）0.5C

解析:（1）當(dāng)滿(mǎn)足 BIL+μmgcosθ=mgsinaθ 時(shí)有最大電流  （2分）

    （1分）

流過(guò)R₀的最大電流為I₀=0.25A                           （1分）

（2）Q_總=4Q_o=2 J    (1分)

ε=IR_總=0.5×2V=1.0V  （1分）    

此時(shí)桿的速度為    （1分）

由動(dòng)能定理得    （2分）

求得 桿下滑的路程

 （1分）

（3） 通過(guò)ab桿的最大電量

    （2分）