题目内容

(09年聊城市期末)(11分)如图所示,光滑平行导轨MN、PQ固定于同一水平面内,导轨相距l=0.2m,导轨左端接有“0.8V,0.8W”的小灯泡,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面,导体棒ab在水平拉力作用下沿导轨向右运动,此过程中小灯泡始终正常发光。已知导轨每米长度的电阻r=0.5,其余电阻不计,导体棒ab的质量m=0.1kg,ab到左端MP的距离为x。求:

(1)导体棒的速度v与x的关系式;

(2)导体棒从x1=0.1m处运动到x2=0.3m处的过程中水平拉力所做的功。

 

 
 

 

 

 

 

 

 

解析:(1)灯泡正常发光,由P=UI得电路中电流………………1分

 

灯泡电阻……………………1分

 

切割磁感线产生感应电动势E=Blv…………………………1分

 

根据闭合电路欧姆定律有……………………2分

 

综合以上各式,代入数据得……………………1分

 

(2)x1=0.1m时,速度时,

 

速度………………………………1分

 

安培力所做的功……………………1分

 

根据动能定理可知…………2分

 

则…………………………1分

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