题目内容
如图所示,两根竖直的平行光滑导轨MN、PQ,相距为L。在M与P之间接有定值电阻R。金属棒ab的质量为m,水平搭在导轨上,且与导轨接触良好。整个装置放在水平匀强磁场中,磁感应强度为B。金属棒和导轨电阻不计,导轨足够长。⑴若将ab由静止释放,它将如何运动?最终速度为多大?
⑵若开始就给ab竖直向下的拉力F,使其由静止开始向下作加速度为a(a>g)的匀加速运动,请求出拉力F与时间t的关系式
(16分)
解:⑴ab将作加速度越来越小的加速运动,最后匀速运动。(3分)
匀速时速度达到最大(1分),最大速度满足:
(2分)
得vm=
(2分)
⑵经过时间t, ab的速度为v= a t (2分)
t时刻的安培力F安=BIL=
(2分)
由牛顿第二定律得:F+mg-F安=ma (2分)
解之得F=m(a-g)
(2分)
解:⑴ab将作加速度越来越小的加速运动,最后匀速运动。(3分)
匀速时速度达到最大(1分),最大速度满足:
得vm=
⑵经过时间t, ab的速度为v= a t (2分)
t时刻的安培力F安=BIL=
由牛顿第二定律得:F+mg-F安=ma (2分)
解之得F=m(a-g)
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