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间距为z的两条平行足够长导轨,电阻不汁,倾角为θ,两端用如图21所示电阻相连接,构成闭合回路,一质量为m,电阻为r,长为l的导体棒,垂直两导轨放置,始终与导轨电接触良好。若导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,整个空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。现将导
间距为z的两条平行足够长导轨,电阻不汁,倾角为θ,两端用如图21所示电阻相连接,构成闭合回路,一质量为m,电阻为r,长为l的导体棒,垂直两导轨放置,始终与导轨电接触良好。若导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,整个空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。现将导
admin
2013-07-11
36
问题
间距为z的两条平行足够长导轨,电阻不汁,倾角为θ,两端用如图21所示电阻相连接,构成闭合回路,一质量为m,电阻为r,长为l的导体棒,垂直两导轨放置,始终与导轨电接触良好。若导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,整个空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。现将导体棒由静止松手,若导体棒从松手到刚达到最大速度的过程中,整个系统产生的总热量为Q。求:
(1)导体棒下滑过程中的最大加速度?
(2)导体棒下滑过程中的最大运动速度?
(3)导体棒由松手到刚达最大速度过程中,流过导体棒的电量?
选项
答案
(1)棒开始运动时的电流为零,安培力为零,加速度最大mgsinθ—μmgcosθ=ma
m
得a
m
=gsinθ—μgcosθ (2)棒的速度最大时,所受的合力为零,这时E=BLv
m
mcosθ [*] mgsinθ=BILcosθ+ff=μ(mgcosθ+BILsinθ) 解得 [*] (3)设到达最大速度前下滑的距离为x, 由能量守恒得[*] 设流过棒的电量为q [*] [*]
解析
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