(2011•四川)如图所示,间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内,在水平面a1
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解题思路:(1)已知物体的加速度,则由牛顿第二定律可求得摩擦力;(2)对k杆由受力平衡可得出安培力与摩擦力的关系;由电路的规律可得出总电流与k中电流的关系;Q杆的滑动产生电动势,则由E=Blv及闭合电路的欧姆定律可得出电流表达式;由Q杆受力平衡可得出拉力及安培力的表达式,则由功率公式可求得拉力的瞬时功率.

(1)设小环受到的摩擦力大小为Ff,由牛顿第二定律,有

m2g-Ff=m2a

代入数据得

Ff=0.2N;

(2)设通过K杆的电流为I1,K杆受力平衡,有

Ff=B1I1l

设回路中电流为I,总电阻为R,有:

I=2I1

R=[3/2]R

设Q杆下滑速度大小为v,产生的感应电动势为E,有

I=

E

R总

E=B2lv

F+m1gsinθ=B2Il

拉力的瞬时功率为

P=Fv

联立以上方程,代入数据解得

Q杆受拉力的功率P=2W.

点评:

本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;功率、平均功率和瞬时功率;安培力的计算.

考点点评: 本题考查切割产生的感应电动势与电路的结合及功能关系的结合,在分析中要注意物体运动状态(加速、匀速或平衡)由牛顿第二定律可得出对应的表达式,从而联立求解.