32.如图所示,两根光滑水平导轨与一个倾角为α的金属框架abcd连接(连接处呈圆弧形).匀强磁场仅分布于框架所在斜面,磁感应强度B跟框架面垂直。框架边ab、cd长均为L,电阻均为2R,框架其余部分电阻不计.有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置,让它以初速v0冲上框架,在到达最高点的过程中,框架边ab发出的热量为Q。试求:
(1)金属棒MN受到的最大安培力的大小和方向;
(2)金属棒MN上升的最大高度;
(3)金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率。
5.奥运会上,跳水项目是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )
20.如图,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功坼,磁场力对导体棒做功W1,磁铁克服磁场力做功W2,重力对磁铁做功WG,回路中产生的焦耳热为Q,导体棒获得的动能为Ek。则( )
12.如图,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在运动过程中外力F做功WF,磁场力对导体棒做功W1,磁铁克服磁场力做功W2,磁铁克服重力做功WG,回路中产生的焦耳热为Q,导体棒获得的动能为Ek。则( )
(1),方向沿斜面向下
(2)
(3)
(1)当导体棒运动到倾斜导轨上速度为v时,E=Blv
I=E/ R总,其中R总=
所以,FA=BIL= 方向沿斜面向下
上升到斜面以后对MN由牛顿第二定律有:mgsinθ+ FA=ma,加速度方向与运动方向相反,MN将做加速度减小的减速运动,所以刚开始充上倾斜导轨时,速度最大,安培力最大。其最大值大小为FA=
(2)从刚滑上倾斜导轨至最高点的过程中,设最大上升高度为h,对系统由能量守恒有:
其中Q总总为电路中产生的总热量,由闭合电路欧姆定律可知:Q总= Qab+
感应电动势→感应电流→安培力→受力分析+牛顿第二定律→运动状态→能量或动量的观点解决问题。
安培力做功与整个电路中产生的热量之间的关系。