如图所示,两根质量均为m,电阻均为R的金属棒P、Q放置在足够长的倾斜平行长直金属导轨MN和M'N'上,两导轨间距为L,倾角θ=30°,两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=32,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直斜向上。金属棒Q通过不可伸长的轻绳跨过光滑的轻质定滑轮与质量为4m的重物相连,轻绳与导轨平面平行,重物离地面足够高。初始时,两金属棒处于静止状态,细绳处于绷直状态,用外力使重物保持静止,现撤去外力,使重物下落,重物下落h时,金属棒P恰好相对斜面开始运动。设金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度大小为g,试求:
(1)金属棒P恰好要运动时,金属棒Q的速度大小;
(2)重物从静止释放至下落h过程,金属棒P产生的焦耳热以及金属棒Q运动的时间;
(3)两金属棒最终的速度差值。
μ
=
3
2
【答案】(1)金属棒P恰好要运动时,金属棒Q的速度大小为;
(2)重物从静止释放至下落h过程,金属棒P产生的焦耳热为,金属棒Q运动的时间为;
(3)两金属棒最终的速度差值为。
5
mg
R
2
B
2
L
2
(2)重物从静止释放至下落h过程,金属棒P产生的焦耳热为
11
8
mgh
-
125
m
3
g
2
R
2
B
4
L
4
2
B
2
L
2
h
11
mg
R
+
50
m
R
11
B
2
L
2
(3)两金属棒最终的速度差值为
3
mg
R
B
2
L
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/23 12:26:7组卷:71引用:2难度:0.3
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