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磁场中的计算

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/30 17:29:15

磁场中的计算
解题思路: 紧扣基础
解题过程:
解析:(1)若a进入第二个磁场区域时,b以与a相同速度进入第一个磁场区域,a、b与导轨围成面积不变,且通过磁通量不发生变化,无感应电流产生,故都只受重力和导轨支持力。其中支持力不做功只有重力做功。故对b穿过第一磁场过程应用动能定理:
△E=mgd1sinθ
(2)若a进入第二个磁场区域时,b恰好离开第一个磁场区域;此后a离开第二个磁场区域时,b恰好进入第二个磁场区域;且a、b在任何一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等。具有周期性和重复性,只能每次进磁场速度均相等和每次出磁场速度也都相等才能实现。而在无磁场区棒只受重力和轨道支持力而做匀加速运动,说明进磁场速度大于出磁场速度;而在有磁场区域,因有动生电动势产生回路中有电流,所以在磁场中棒还受安培力作用,棒做加速度逐渐减小变减速才能实现题设描述情形。
在b穿过第二个磁场区域过程中,对应初态与末态,a初速度是b末速度,a末速度是b初速度,故系统总动能没变化,但系统重力势能
减小,由能量守恒定律。减小量就是系统产生焦耳热
设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v1,刚离开无磁场区域时的速度为v2,由能量守恒知,
在磁场区域中,
在无磁场区域中,
解得 Q=mg(d1+d2)sin
最终答案:略