题目内容
如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,杆cd系一细绳,绳跨过定滑轮与地面上一质量m=1kg的重物相连,不计绳与滑轮以及滑轮与轴间的摩擦。最初ab、cd均静止,且细绳绷直但无张力。t=0时刻,ab从静止开始以2m/s2加速度向左做匀加速直线运动,
求:(1)t=2s末绳的张力大小?
(2)若t时刻物体离开地面,求t值。(g=10m/s2)
解:(1)t=2s时,ab棒的速度
V1=at=4m/s-----------------1’
ab棒中的感应电动势
E1=BLV1= 4 V---------------1’
I1=E1/2r = 2 A-------------1’
Cd受到安培力
F安=BI1L=2 N---------------1’
cd平衡,F= F安=2 N--------1’
(2)当物体离开地面时
BI2L=mg--------------------------------2’
又 I2=E2/r , E2=BLV2 , V2=at------------3’
B2L2at/2r=mg , t=10s------------------2’
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