如图所示,两足够长的平行金属导轨水平放置,间距为L,左端接有一阻值为R的电阻;所在空间分布有竖直向上,磁感应强度为B的匀
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:2024/07/13 05:45:30
如图所示,两足够长的平行金属导轨水平放置,间距为L,左端接有一阻值为R的电阻;所在空间分布有竖直向上,磁感应强度为B的匀强磁场.有两根导体棒c、d质量均为m,电阻均为R,相隔一定的距离垂直放置在导轨上与导轨紧密接触,它们与导轨间的动摩擦因数均为μ.现对c施加一水平向右的外力,使其从静止开始沿导轨以加速度a做匀加速直线运动.(已知导体棒c始终与导轨垂直、紧密接触,导体棒与导轨的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨的电阻忽略不计,重力加速度为g)
![](http://img.wesiedu.com/upload/c/f9/cf9f4dca371722d22d81d6266d073951.jpg)
(1)经多长时间,导体棒d开始滑动;
(2)若在上述时间内,导体棒d上产生的热量为Q,则此时间内水平外力做的功为多少?
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(1)经多长时间,导体棒d开始滑动;
(2)若在上述时间内,导体棒d上产生的热量为Q,则此时间内水平外力做的功为多少?
![如图所示,两足够长的平行金属导轨水平放置,间距为L,左端接有一阻值为R的电阻;所在空间分布有竖直向上,磁感应强度为B的匀](/uploads/image/z/7161719-23-9.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%EF%BC%8C%E4%B8%A4%E8%B6%B3%E5%A4%9F%E9%95%BF%E7%9A%84%E5%B9%B3%E8%A1%8C%E9%87%91%E5%B1%9E%E5%AF%BC%E8%BD%A8%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E6%94%BE%E7%BD%AE%EF%BC%8C%E9%97%B4%E8%B7%9D%E4%B8%BAL%EF%BC%8C%E5%B7%A6%E7%AB%AF%E6%8E%A5%E6%9C%89%E4%B8%80%E9%98%BB%E5%80%BC%E4%B8%BAR%E7%9A%84%E7%94%B5%E9%98%BB%EF%BC%9B%E6%89%80%E5%9C%A8%E7%A9%BA%E9%97%B4%E5%88%86%E5%B8%83%E6%9C%89%E7%AB%96%E7%9B%B4%E5%90%91%E4%B8%8A%EF%BC%8C%E7%A3%81%E6%84%9F%E5%BA%94%E5%BC%BA%E5%BA%A6%E4%B8%BAB%E7%9A%84%E5%8C%80)
(1)设导体棒d刚要滑动的瞬间,流过d的电流为I,c的瞬时速度为v,
导体棒c切割磁感线产生的电动势:E=BLv…①
电路总电阻为:R总=R+
R
2=
3R
2
电路中的感应电流:I=
E
R总=
BLv
3R
2=
2BLv
3R,
通过d的电流为:Id=
1
2I=
BLv
3R… ②
d受到的安培力大小为:FA=BIdL…③
当安培力与摩擦力相等时,d开始运动,
由此得:FA=μmg…④
c的运动时间为:t=
v
a ⑤
由①②③④⑤解得:t=
3μmgR
B2L2a…⑥
v=
3μmgR
B2L2…⑦
(2)导体棒d上产生的热量为Q,
则整个电路上产生的热量为:Q′=6Q… ⑧
c发生的位移为:x=
1
2at2…⑨
外力做的功为:W=
1
2mv2+μmgx+Q′…⑩
由⑥⑦⑧⑨⑩解得:W=
9μ2m3g2R2
2B4L4(1+
μg
a)+6Q;
答:(1)经过时间
3μmgR
B2L2a导体棒d开始滑动.
(2)水平外力做的功为
9μ2m3g2R2
2B4L4(1+
μg
a)+6Q.
导体棒c切割磁感线产生的电动势:E=BLv…①
电路总电阻为:R总=R+
R
2=
3R
2
电路中的感应电流:I=
E
R总=
BLv
3R
2=
2BLv
3R,
通过d的电流为:Id=
1
2I=
BLv
3R… ②
d受到的安培力大小为:FA=BIdL…③
当安培力与摩擦力相等时,d开始运动,
由此得:FA=μmg…④
c的运动时间为:t=
v
a ⑤
由①②③④⑤解得:t=
3μmgR
B2L2a…⑥
v=
3μmgR
B2L2…⑦
(2)导体棒d上产生的热量为Q,
则整个电路上产生的热量为:Q′=6Q… ⑧
c发生的位移为:x=
1
2at2…⑨
外力做的功为:W=
1
2mv2+μmgx+Q′…⑩
由⑥⑦⑧⑨⑩解得:W=
9μ2m3g2R2
2B4L4(1+
μg
a)+6Q;
答:(1)经过时间
3μmgR
B2L2a导体棒d开始滑动.
(2)水平外力做的功为
9μ2m3g2R2
2B4L4(1+
μg
a)+6Q.
如图所示,两足够长的平行金属导轨水平放置,间距为L,左端接有一阻值为R的电阻;所在空间分布有竖直向上,磁感应强度为B的匀
如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为L,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大
如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的
如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强
如图所示,水平放置的平行金属导轨间距为l,左端与一电阻R相连.导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.金属杆a
如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.50m ,左端接一电阻为R=0.20欧姆 ,磁感应强度为B=0.4T的匀.
如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有两根竖直放置的平行金属导轨,顶端用一电阻R相连,两导轨所在的竖直平面与磁场
如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD,间距为L,在导轨的AC
如图所示,电阻忽略不计的两根足够长平行光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的电阻R.在水平虚线L1、L2间有一与导
如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端跨接一阻值为R的
如图所示水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内,质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放
如图所示,两平行金属导轨间有阻值为R的电阻,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于轨道平面,当长为L,电阻为