如图所示.在磁感应强度大小为B.方向垂直向上的匀强磁场中.有一上.下两层均与水平面平行的“

发布时间：2021-02-21 00:59:23

如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为H，导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r。现有一质量为的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C点。C点与杆A2初始位置相距为S。求：

(1)回路内感应电流的最大值；

(2)整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量；

(3)当杆A2与杆A1的速度比为1∶3时，A2受到的安培力大小。


网友回答

答案:

解析：对小球和杆A1组成的系统，由动量守恒定律，得

v0=mv1-v                              ①

又     s=vt                                ②

H=gt2

①②③三式联立得 v1=(v0+s)                     ④

回路内感应电动势的最大值 E=BLv1                                          ⑤

回路内感应电流的最大值I=                        ⑥

④⑤⑥三式联立得：

回路内感应电流的最大值I=对两棒组成的系统，由动量守恒定律，得mv1=2mv′由能量守恒定律，得：

整个运动过程中感应电流最多产生的热量

Q=-2mv′2=m(v0+s)2

由动量守恒定律mv1=mv′1+mv′2

又  v′2∶v′1=1∶3

E′=BLv′1-BLv′2        I′=     F2=I′LB

A2受到的安培力大小 F2=

答案：(1)I=

(2)Q=-2mv′2=m(v0+s)2

(3)F2=

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