如图所示,导体棒ab质量是100g,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上还放有一个质量为200g的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的B=0.2T的匀
◎ 题目
如图所示,导体棒ab质量是100g,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上还放有一个质量为200g的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的B=0.2T的匀强磁场中,现将ab棒拉起0.8m高后无初速释放,当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆到0.45m高.试求: (1)cd棒获得的速度大小; (2)此瞬间通过ab棒的电量; (3)此过程回路产生的焦耳热. ![]() |
◎ 答案
(1)ab棒下落过程中,切割磁感线,产生感应电动势,但没有感应电流,只有落到最低点时,接触导轨,与导轨cd棒组成闭合回路时才有感应电流产生.棒在向下、向上运动的过程中,只有重力做功,即机械能守恒, 根据摆动的高度可求在最低点的速度:v1=
当ab运动到最低点的瞬间,回路产生感应电流,磁场对ab、cd棒均有安培力作用,又因为系统在水平方向上合外力为零,即动量守恒.设cd棒获得的速度大小为v2′,m1v1=m1v1′+m2v2′ 解得v2′=0.5m/s. (2)根据动量定理得,-FAt=mv1′-mv1 则有BILt=mv1-mv1′,即qBL=mv1-mv1′ 解得q=
(3)根据能量守恒定律知,系统动能的减小量等于回路中产生的焦耳热. Q=
答:(1)cd棒获得的速度大小为0.5m/s. (2)此瞬间通过ab棒的电量为1C. (3)此过程回路产生的焦耳热为0.325J. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,导体棒ab质量是100g,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上还放有一个质量为200g的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的B=0.2T的匀…”主要考查了你对 【机械能守恒定律】,【动量守恒定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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