题目内容
如图所示,水平面内平行放置两根裸铜导轨,导轨间距为L,一根裸铜棒ab垂直导轨放置在导轨上面,铜棒质量为m,可无摩擦地在导轨上滑动,两导轨右端与电阻R相连,铜棒和导轨的电阻不计,两根一样的弹簧,左端固定在木板上,右端与铜棒相连,弹簧质量与铜棒相比可不计.开始时铜棒作简谐运动,
为平衡位置,振幅Am,周期是Ts,最大速度为v.加一垂直导轨平面的磁感应强度为B的匀强磁场后,发现铜棒作阻尼运动,如果同时给铜棒施加一水平力F,则发现铜棒仍然作原简谐运动.问:
图11-8
(1)铜棒作阻尼运动的原因是________________.
(2)关于水平变力F的情况,下列判断正确的是________________
(3)如果铜棒中的电流按正弦规律变化,那么每次全振动中外界供给铜棒的能量是多少?
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805281266.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241148052964091.jpg)
(1)铜棒作阻尼运动的原因是________________.
(2)关于水平变力F的情况,下列判断正确的是________________
A.F的方向总是与弹簧弹力的方向相同 | B.F的大小总是与安培力大小相等 |
C.F的大小不变方向变化 | D.F可以为恒力 |
(1)铜棒切割磁感线,产生感应电动势,铜棒、电阻、导棒组成的回路中有感应电流,铜棒运动时受到安培力,铜棒克服安培力做功,机械能减小,减少的机械能转化为电能,故铜棒振幅减少,振动能量减少,作阻尼振动
(2)B (3)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805312539.gif)
(2)B (3)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805312539.gif)
(1)铜棒切割磁感线,产生感应电动势,铜棒、电阻、导棒组成的回路中有感应电流,铜棒运动时受到安培力,铜棒克服安培力做功,机械能减小,减少的机械能转化为电能,故铜棒振幅减少,振动能量减少,作阻尼振动
(2)B 抓住安培力是变力
(3)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805328718.gif)
∴![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805343679.gif)
每次全振动产生电能是![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805359767.gif)
所以每次全振动中外界供给铜棒的能量为
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(2)B 抓住安培力是变力
(3)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805328718.gif)
∴
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805343679.gif)
每次全振动产生电能是
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805359767.gif)
所以每次全振动中外界供给铜棒的能量为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114805312539.gif)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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