题目内容
如图所示,在水平面上有两条足够长的光滑平行导轨MN、PQ,导轨间的距离为d,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下,磁场的磁感应强度的大小为B.两根金属杆1、2间隔一定距离摆放在导轨上,且与导轨垂直,它们的质量均为m,电阻均为R,两杆与导轨接触良好,导轨的电阻不计.现将杆1以初速度v滑向杆2,为了使两杆不相碰,则最初摆放两杆时的距离至少为( )
A、
| ||
B、
| ||
C、
| ||
D、
|
分析:滑杆1向右做切割磁感线运动,受到向左的安培力做减速运动,杆2做加速运动,当两杆到达同一位置时速度相等,则两杆间最初距离最小;根据动量定理列式可求得通过滑杆的电荷量,根据感应电荷量q=
=
,求最小间距x.
△Φ |
2R |
Bxd |
2R |
解答:解:由动量定理得:
对杆1:-B
dt=mv′-mv,
对杆2:B
dt=mv′,
电荷量:q=
t=
=
,
解得:x=
;
故选:A.
对杆1:-B
. |
I |
对杆2:B
. |
I |
电荷量:q=
. |
I |
△Φ |
2R |
Bxd |
2R |
解得:x=
mvR |
B2d2 |
故选:A.
点评:在电磁感应中,运用动量定理求感应电荷量,根据感应电荷量q=
可求出导体滑行的距离,考查综合应用法拉第定律、欧姆定律及力学中动量定理的能力.
△Φ |
R总 |
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