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如图所示,竖直平面内有间距L=40cm、足够长的平行直导轨,导轨上端连接一开关S。长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,导体棒ab的电阻R=0.40Ω,质量m=0.20kg。导轨电阻不计,整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中,磁场的
如图所示,竖直平面内有间距L=40cm、足够长的平行直导轨,导轨上端连接一开关S。长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,导体棒ab的电阻R=0.40Ω,质量m=0.20kg。导轨电阻不计,整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中,磁场的
admin
2017-12-18
35
问题
如图所示,竖直平面内有间距L=40cm、足够长的平行直导轨,导轨上端连接一开关S。长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,导体棒ab的电阻R=0.40Ω,质量m=0.20kg。导轨电阻不计,整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中,磁场的磁感强度B=0.50T,方向垂直纸面向里。空气阻力可忽略不计,取重力加速度g=10m/s
2
。
当t
0
=0时ab棒由静止释放,t=1.0s时,闭合开关S。求:
①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小;
②当ab棒向下的加速度a=4.0m/s
2
时,其速度v’的大小;
选项
答案
①导体棒做自由落体运动,v=dt=10m/s。 ②设导体棒以加速度a=4.0m/s
2
向下运动时所受安培力为F
an
,速度为v’,根据牛顿第二定律有mg-F
A
=ma 解得:F
安
=1.2N F
安
=AIL,I=E/R,E=BLv’ 联立上述式子,解得:v’=12m/s。
解析
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