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【(2013•浦东新区二模)如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处】
1人问答
问题描述:

(2013•浦东新区二模)如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图象.足够长光滑金属轨道电阻不计,倾角θ=30°.轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN电阻r=0.5Ω,质量m=0.2kg,杆长L=1m.在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,此后计算机屏幕上显示出如图(b)所示的I-t图象(设杆在整个运动过程中与轨道垂直,g=10m/s2).试求:

(1)t=0.5s时电阻R的热功率;

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;

(3)估算0~1.2s内通过电阻R的电量大小及在R上产生的焦耳热.

林卫星回答:
  (1)由I-t图象可知当t=0.5s时,I=1.10A;P=I2R=1.102×1.0W=1.21W(2)由图知,当金属杆达到稳定运动时的电流为1.60A,稳定时杆匀速运动,受力平衡,则有:mgsinθ=BIL解得B=mgsinθIL=0.2×10×0.51.60×1T=0.6...
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