如图.固定于水平地面上接有阻值为R=0.50Ω的电阻的光滑金属框架上放置一金属棒ab.金属

发布时间:2021-02-20 20:59:54

如图,固定于水平地面上接有阻值为R=0.50Ω的电阻的光滑金属框架上放置一金属棒ab,金属框架宽度为L=1.0m,垂直于质量为m=1.0kg的金属棒ab施加一水平恒力F=1.0N,使棒从静止开始运动,当速度达到最大值时,电阻R上产生的焦耳热为Q=0.50J,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=1.0T,金属棒的电阻为r=0.50Ω,不计其它电阻,求:(1)金属棒的最大速度v;(2)达到最大速度时金属棒在框架上运动的位移S;(3)金属棒从静止开始运动到最大速度所需要的时间t.

网友回答

答案:分析:(1)棒向右做切割磁感线运动,产生感应电流,受到向左的安培力,安培力先小于恒力F,后做恒力F,棒先做加速度减小的变加速运动,后做匀速直线运动,速度达到最大.根据E=BLv、I=
E
R+r
、安培力公式F安=BIL,推导出安培力的表达式,由平衡条件求解最大速度.
(2)根据能量守恒定律求解位移S.
(3)先根据法拉第电磁感应定律求出通过导体棒截面的电荷量,再根据动量定理求解时间t.
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