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(12分)如图所示,水平放置的金属导轨上连有电阻R,并处在垂直于轨道平面的匀强磁场中.今从静止起用力拉金属棒ab(与轨道垂直),用以下两种方式拉金属棒.若拉力恒定,经时间t1后ab的速度为v,加速度为a1,最终速度可达2v;若拉力的功率恒定,经时间t2后ab的速度也是v,加速度为a2,最终速度可达2v.求a1和a2满足的关系。

 

 

【答案】

a2=3a1

【解析】(1)以第一种方式拉动时,设恒力为F,由于最终速度为2v,即匀速,有:F=BI1L,I1=,所以F=,当速度是v时ab棒所受安培力为F1.

同理可得:F1=,此时的加速度为a1,由牛顿第二定律得:F-F1=ma1联立以上各式得a1=.

以第二种方式拉动时,设外力的恒定功率为P,最终的速度也是2v,由能量关系可知:

P=I2R=

速度为v时,ab棒所受的外力为F2,有:P=F2v,此时的加速度为a2,ab棒所受的安培力仍为F1,根据牛顿第二定律:F2-F1=ma2,联立以上各式可以解得:a2=,所以有a2=3a1

 

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BS
BS
,当线圈绕ab边转过90°时,穿过它的磁通量为
0
0

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A、小煤块先作匀加速直线运动,后作匀速直线运动B、小煤块一直作匀加速直线运动C、全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后不受摩擦力作用D、全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后受到向右的静摩擦力作用

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(2)P、Q之间的距离L.

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(1)带电粒子入射初速度的大小;
(2)现使电容器带上电荷,使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出,且不碰板.则带电后A板的电势应满足什么条件?

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