题目内容
如图所示,相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨由两种材料组成。PG右侧部分单位长度电阻为r0,且PQ=QH=GH=L。PG左侧导轨与导体棒电阻均不计。整个导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B。质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动,在到达PG之前导体棒AC已经匀速。
(1)求当导体棒匀速运动时回路中的电流;
(2)若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1,试计算此时导体棒加速度;
(3)若导体棒初始位置与PG相距为d,运动到QH位置时速度大小为v2,试计算整个过程回路中产生的焦耳热。
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答案:(1)
(2)
,方向水平向左
(3)Q=F(L+d)-![]()
解答:⑴导体棒匀速,则:F=F安 (1分)
根据安培力公式F安=ILB (1分)
解得:
(1分)
⑵导体棒进入PQ右侧后,回路中电阻减小,电流增大,导体棒做减速运动。 (1分)
设导体棒的加速度为a,则: F安-F =ma (1分) F安=ILB
根据闭合电路欧姆定律有:I=
(1分)
根据法拉第电磁感应定律有:E=BLv1 (1分)
解得:
(1分),方向水平向左 (1分)
⑶对导体棒整个运动过程应用功能关系,有:F(L+d)=
+Q (2分)
解得:Q=F(L+d)-
(1分)
图示为一列向右传播的横波在t=0时刻的波形图,a、b、c三个质点从图示时刻起第一次回到平衡位置的先后次序是( )
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