Question

如圖所示，光滑的長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌寬度d＝50cm，導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角＝37°，導(dǎo)軌上端電阻R＝0.8，其他電阻不計(jì)，導(dǎo)軌放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．4T。金屬棒ab從上端由靜止開(kāi)始下滑，金屬棒ab的質(zhì)量m＝0.1kg。(sin37°＝0.6，g＝10m/s²)

(1)求導(dǎo)體棒下滑的最大速度；

(2)求當(dāng)速度達(dá)到5m/s時(shí)導(dǎo)體棒的加速度；

(3)若經(jīng)過(guò)時(shí)間t，導(dǎo)體棒下滑的垂直距離為s，速度為v。若在同一時(shí)間內(nèi)，電阻產(chǎn)生的熱與一恒定電流I₀在該電阻上產(chǎn)生的熱相同，求恒定電流I₀的表達(dá)式(各物理量全部用字母表示)。

 

Answer 1

18.75m/s   4.4m/s   

解析:(1)當(dāng)物體達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體棒有最大速度，有：

根據(jù)安培力公式有：

根據(jù)歐姆定律有：

解得：

(2)由牛頓第二定律有：

a=.4.4m/s

(3)根據(jù)能量守恒有：

解得：