题目内容
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试求:
金属棒MN运动达到稳定状态后,1s钟内外力F所做的功并说明能量的转化是否守恒.
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能量的转化是守恒的
最初MN、PQ均刚好保持静止。根据其受力情况可知MN、PQ与导轨间最大静摩擦力
……(1)当用外力F作用MN棒时
…(2)
故MN开始沿导轨加速上滑,棒中产生感应电动势,回路中形成感应电流。因此,棒MN又将受到安培力作用。当MN棒所受外力的合力为零时,金属棒MN达最大速度,设为Vm,则
……(3)其中
……(4)
……(5)
故
……(6)考虑此时棒PQ的受力情况,应有
保持静止。所以有
……(7) 联立(3)至(7)式可得
……(8)
金属棒达稳定状态后,1s内位移为
……(9)
故
……(10)对应时间内:
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说明能量的转化是守恒的.
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故MN开始沿导轨加速上滑,棒中产生感应电动势,回路中形成感应电流。因此,棒MN又将受到安培力作用。当MN棒所受外力的合力为零时,金属棒MN达最大速度,设为Vm,则
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故
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金属棒达稳定状态后,1s内位移为
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故
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说明能量的转化是守恒的.
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