U型導體框架L=1m,所在平面與水平面成30度角,電阻不計,勻強磁場與框架平面垂直,磁感強度B=0.2T,導體棒ab質量為m=0.2kg,阻值R=0.1歐,導體棒跨放在框架上且能無摩擦地滑動,求:(1)導體棒ab下滑的最大速度(2)此時導體棒ab釋放的電功率
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解:(1)設導體棒ab下滑的最大速度為v,棒ab所受磁場力與下滑力平衡,U=BLv,I=U/R=BLv/R,F=BIL=BBLLv/R,F=BBLLv/R=mgsin30°,v=mgRsin30°/BBLL=2.5m/s(2)P=IIR=(BBLLVV)/R=(0.04*25/4)/0.1=2.5W
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U型導體框架L=1m,所在平面與水平面成30度角,電阻不計,勻強磁場與框架平面垂直,磁感強度B=0。2T,導體棒ab質量為m=0。2kg,阻值R=0。1歐,導體棒跨放在框架上且能無摩擦地滑動,求:(1)導體棒ab下滑的最大速度(2)此時導體棒ab釋放的電功率。解:(1)導體下滑時產生的電動勢:U=BLV,產生的電流為I=U/R。 由右手定則,電流方向從A到B。由左手定則,受安培力沿斜面向上。 受安培力為F=BIL。 AB下滑,是由于受沿斜面向下的力所致。此力大小為Mg*sin30。 當剛開始運動時,就產生安培力,但此時安培國較小,以后隨著時間的延長,速度增大,安培力也增大,直到安培力與沿斜面向下的力相等時,速度最大。由上機分析 ,得 Mg*sin30=BIL,又I=(BLV)/R,所以 Mg*sin30=[(BLV)/R]BL, 代入數值,0。2*9。8*sin30=[0。2*1*V/0。1]*0。2*1 解得最大速度V=2。45(米/秒)(2)當V=2。45米/秒時, 導體下滑產生的電動勢:U=BLV=0。2*1*2。45=0。49(伏), 產生的電流為I=U/R=0。49/0。1=4。9(p安) 電功率P=I^2*R=4。9^2*0。1=2。401(瓦特)答:(1)導體棒ab下滑的最大速度2。45米/秒。(2)此時導體棒ab釋放的電功率是2。401瓦特。
熱心網友
根據受力分析,棒在一段時間后達到最大速度,此時棒受合力為0有mgsin30=(B2L2V)/R,可以算出V=2.5m/s此時釋放的電功率=(B2L2V2)/R=2.5W