题目内容
(18分)如图所示,水平放置的两光滑金属导轨相距为L,在其左端接一阻值为R的电阻,其上垂直导轨放置一质量为m的导体棒(除R外其余电阻不计)。整个装置处在磁感应强度为B,方向垂直导轨平面的匀强磁场中,现在棒上施加一水平向右的恒力F,使棒向右运动(摩擦不计)。
(1)求当棒的速度达到最大速度的一半时的加速度?
(2)当棒达到最大速度后撤去力F,在这以后电阻R可以放出多少焦耳的热量?![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241217592842287.jpg)
(1)求当棒的速度达到最大速度的一半时的加速度?
(2)当棒达到最大速度后撤去力F,在这以后电阻R可以放出多少焦耳的热量?
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241217592842287.jpg)
(1)
,方向向右
(2)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759300643.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759300441.gif)
(2)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759300643.gif)
(1)设棒的最大速度为
,此时有:
F=F安(2分)
F安=BIL=
(2分)
则当棒达到最大速度时有:F=![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759346504.gif)
可得
(2分)
设棒达到最大速度的一半时的加速度为a,此时有:
(2分)
解得:
,方向向右。(2分)
(2)由能量关系得:
(8分)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759315327.gif)
F=F安(2分)
F安=BIL=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759331510.gif)
则当棒达到最大速度时有:F=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759346504.gif)
可得
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759362555.gif)
设棒达到最大速度的一半时的加速度为a,此时有:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759378712.gif)
解得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759300441.gif)
(2)由能量关系得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121759409894.gif)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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