如图所示,两根平行的光滑长导轨处于同一水平面内,相距为L.导轨左端用阻值为R的电阻相连,导轨的电阻不计,导轨上跨接一电阻为r的金属杆,质量为m,整个装置放在竖直向下的

◎ 题目

如图所示,两根平行的光滑长导轨处于同一水平面内,相距为L.导轨左端用阻值为R的电阻相连,导轨的电阻不计,导轨上跨接一电阻为r的金属杆,质量为m,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,现对杆施加一水平向右的恒定拉力F,使它由静止开始运动.求
(1)当杆的速度为ν时,杆的加速度
(2)杆稳定时的速度
(3)若杆从静止到达稳定的过程中,通过R的电荷量为q,则此过程中回路产生的热量为多少.

魔方格

◎ 答案


(1)由
ε=BLV,I=
ε
R+r
F=BIL
F-F=ma

?a=
F
m
-
B2L2V
m(R+r)

(2)当a=0时,杆做匀速运动,速度达最大Vm=
F(R+r)
B2L2

(3)设杆从静止到达稳定的过程中通过的位移大小为S,
q=
.
I
△t=
.
?
R+r
×△t=
△?
△t
?
△t
R+r
=
△?
R+r
=
BL?S
R+r

   S=
q(R+r)
BL

又根据能量守恒定律得  F?S-
1
2
m
V2m
=Q

Q=
F(R+r)q
BL
-
mF2
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐