题目内容
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(1)金属杆的最大速度Vm.
(2)金属杆由静止开始下落至速度最大过程中,电阻R上产生的热量Q.
分析:(1)金属杆下落后,先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动,速度达到最大,安培力与重力平衡,根据平衡条件和安培力与速度的关系式,联立解得最大速度.
(2)金属杆由静止开始下落至速度最大过程中,金属杆的机械能减小转化为内能,根据能量守恒列式求电阻R上产生的热量Q.
(2)金属杆由静止开始下落至速度最大过程中,金属杆的机械能减小转化为内能,根据能量守恒列式求电阻R上产生的热量Q.
解答:解;(1)金属杆速度最大时安培力与重力平衡,
有 mg=BIL ①
金属中的电动势E=BLvm ②
由欧姆定律得I=
③
联立解得vm=
④
(2)由功能关系得mgh=Q+
mv2 ⑤
则Q=mgh-
m(
)2=mgh-
答:
(1)金属杆的最大速度Vm是
.
(2)金属杆由静止开始下落至速度最大过程中,电阻R上产生的热量Q为mgh-
.
有 mg=BIL ①
金属中的电动势E=BLvm ②
由欧姆定律得I=
E |
R |
联立解得vm=
mgR |
B2L2 |
(2)由功能关系得mgh=Q+
1 |
2 |
则Q=mgh-
1 |
2 |
mgR |
B2L2 |
m3g2R2 |
2B4L4 |
答:
(1)金属杆的最大速度Vm是
mgR |
B2L2 |
(2)金属杆由静止开始下落至速度最大过程中,电阻R上产生的热量Q为mgh-
m3g2R2 |
2B4L4 |
点评:本题综合考查平衡条件、闭合电路欧姆定律,难度不大,关键理清过程,知道金属杆匀速直线运动时,所受的重力与安培力平衡.
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练习册系列答案
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A、金属棒的加速度相等 | B、通过电阻R的电荷量相等 | C、电阻R上产生的焦耳热相等 | D、速度变化量相等 |