如图所示,光滑的U型金属导轨PQMN水平地固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长,QM之间接有一个阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为
◎ 题目
如图所示,光滑的U型金属导轨PQMN水平地固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长,QM之间接有一个阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为m,电阻也为R的金属棒ab,恰能放在导轨之上并与导轨接触良好.当给棒施加一个水平向右的冲量,棒就沿轨道以初速度v0开始向右滑行.求: (1)开始运动时,棒中的瞬间电流i和棒两端的瞬间电压u分别为多大? (2)当棒的速度由v0减小到
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◎ 答案
(1)开始运动时,棒中的感应电动势: e=Lv0B 棒中的瞬时电流:i=
棒两端的瞬时电压:u=
(2)由能量转化与守恒定律知,全电路在此过程中产生的焦耳热: Q总=
∴棒中产生的焦耳热为:Q=
令:△t表示棒在减速滑行时某个无限短的时间间隔,则在这一瞬时,结合安培力 和瞬时加速度的极限思想,应用牛二律有: iLB=m
结合电磁感应定律和瞬时速度的极限思想,应用全电路欧姆定律有: i?2R=LBv=LB
所以:mLB△v=LB?2R△x,即:△x∝△v 所以对于全过程,上述正比例关系仍成立 所以对于全过程(△v=
△x=x=
答:(1)开始运动时,棒中的瞬间电流i=
上一篇:一质量为M,倾角为θ的楔形木块,静置在水平桌面上,与桌面间的滑动摩擦系数为μ.一质量为m的物块,置于楔形木块的斜面上,物块与斜面的接触是光滑的.为了保持物块相对斜面静止
下一篇:如图所示,质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动.两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间A球加速度为______;B球加速度为______.
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