题目内容

如图所示,位于水平面内间距为L的光滑平行导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面,导轨左端用导线相连,一质量为m、长为L的直导体棒两端放在导轨上,并与之密接。已知导轨单位长度的电阻为r,导线和导体棒的电阻均忽略不计。从 t=0时刻起,导体棒在平行于导轨的拉力作用下,从导轨最左端由静止做加速度为a的匀加速运动,求

(1)t时刻导体棒中的电流I和此时回路的电功率P

(2)t时间内拉力做的功.

 解:(1)导体棒由静止开始做匀加速运动

t时刻的速度v=at………………………1分

位移x=at2  ………………………1分

导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv………………………1分

由闭合电路欧姆定律知,导体棒中的电流I

I=   其中R=2xr………………………1分

联立上式有I=………………………2分

此时回路的电功率P=I2R………………2分

P= ……………………1分

(2)对导体棒,在t时间内运用动能定理

WF- W=mv2  ………………………2分

其中安培力做的功W= Pt=………………………2分

t时间内拉力做的功WF =+ma2t2………………………2分

说明:有其它做法可比照给分

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