题目内容
两根足够长的平行金属导轨左端与电阻
相连,固定在水平桌面上,质量为
、内阻为
的金属杆
与导轨接触良好,可以无摩擦地沿导轨运动.导轨的电阻不计,导轨宽度为
,磁感应强度为
的匀强磁场竖直向上穿过整个导轨平面,现给金属杆
一个瞬时冲量
,使杆向右滑行。求:
![]()
(1)回路的最大电流;
(2)当滑行过程中电 阻
上产生的热量为
时,
杆的加速度是多大;
(3)
杆从开始运动到停下共滑行多长的距离.
【答案】
(1)
(2)
(3)![]()
【解析】
试题分析:(1)刚开始时速度最大,由动量定理得
①
最大电流
②
解得![]()
(2)设此时杆的速度为
,由能量守恒定律得
③
得![]()
由牛顿第二定律得
④
由欧姆定律得
⑤
联立③④⑤解得![]()
(3)设位移为
,对全过程由动量定理![]()
⑥
又因
⑦
联立⑥⑦解得![]()
考点:动量定理、动能定理
点评:本题通过冲量定理结合电磁感应定律求出感应电流,通过能量守恒定律求出动能,并利用牛顿第二定律求出加速度。在计算电量时通过Q=It,其中I应为对时间的平均值。
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