如图所示,相距0.5 m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,下端连接阻值为2 Ω的电阻R,导轨处在磁感应强度B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为0.5 kg、电阻均为2 Ω.ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中电阻R上产生的热量为0.5 J,已知细线能承受的最大拉力为5 N.求细绳被拉断时:(g=10 m/s2,sin37°=0.6)
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(1)ab棒中的电流大小;
(2)cd棒的速度大小;
(3)cd棒下滑的距离.
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答案:(1)1 A (2)6 m/s (3)4 m 解:(1)细绳被拉断瞬时,对ab棒受力分析得,Fmcos37°=mgsin37°+BIabL(2分) 代入数据解得,Iab=1 A(2分) (2)分析电路可知,Iab=IR,Icd=Iab+IR=2 A(2分) 根据闭合欧姆定可得, 联立可得,v=6 m/s
练习册系列答案
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