题目内容
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201308/35/83713800.png)
(1)棒ab在进人磁场上边界时的速度;
(2)棒ab在磁场中作匀速运动时产生的感应电动势;
(3)棒ab通过磁场区域过程中整个电路所产生的热量.
分析:(1)棒ab在进人磁场上边界前做匀加速直线运动,导轨光滑,只有重力做功,其机械能守恒,可由机械能守恒求解棒ab在进人磁场上边界时的速度;
(2)棒ab离开磁场前已经做匀速直线运动,由平衡条件可求出安培力.由闭合电路欧姆定律E=I(R+r)和安培力公式F=BIL结合,求出感应电动势.
(3)从静止开始到ab棒离开磁场的过程整个过程中,ab棒的重力势能减小转化为动能和电能,根据能量守恒定律求解热量.
(2)棒ab离开磁场前已经做匀速直线运动,由平衡条件可求出安培力.由闭合电路欧姆定律E=I(R+r)和安培力公式F=BIL结合,求出感应电动势.
(3)从静止开始到ab棒离开磁场的过程整个过程中,ab棒的重力势能减小转化为动能和电能,根据能量守恒定律求解热量.
解答:解:(1)棒ab在进人磁场上边界前,根据机械能守恒定律有:
mgd0sinθ=
m
解得:v1=
=
=2m/s
(2)导体棒做匀速直线运动时,受力平衡,即有:
mgsinθ=F
此时导体棒受到的安陪力为:F=BIL
导体棒ab切割磁感线产生电动势:E=I(R+r)
联立解得:E=
(R+r)=
(1.8+0.2)=2V
(3)由能量转化守恒得:Q=mg(d0+d)sinθ-
mv2
而 E=BLv
联立解得:Q=0.3J
答:(1)棒ab在进人磁场上边界时的速度为2m/s;
(2)棒ab在磁场中作匀速运动时产生的感应电动势为2V;
(3)棒ab通过磁场区域过程中整个电路所产生的热量为0.3J.
mgd0sinθ=
1 |
2 |
v | 2 1 |
解得:v1=
2gd0sinθ |
2×10×0.4×
|
(2)导体棒做匀速直线运动时,受力平衡,即有:
mgsinθ=F
此时导体棒受到的安陪力为:F=BIL
导体棒ab切割磁感线产生电动势:E=I(R+r)
联立解得:E=
mgsinθ |
BL |
0.16×10×0.5 |
1×0.8 |
(3)由能量转化守恒得:Q=mg(d0+d)sinθ-
1 |
2 |
而 E=BLv
联立解得:Q=0.3J
答:(1)棒ab在进人磁场上边界时的速度为2m/s;
(2)棒ab在磁场中作匀速运动时产生的感应电动势为2V;
(3)棒ab通过磁场区域过程中整个电路所产生的热量为0.3J.
点评:解决本题的关键推导安培力与速度的关系式,确定能量如何转化,结合平衡条件、切割产生的感应电动势大小公式、闭合电路欧姆定律以及能量守恒定律进行求解.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
练习册系列答案
相关题目