如图:两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根
质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻,两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行,大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s,金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2,问此时两金属杆的速度各为多少?
设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x,速度分别为v1和v2,经过很短时间Δt,杆甲移动距离v1Δt,杆乙移动距离v2Δt,回路面积改变:
ΔS=[(x-v2Δt)+v1Δt]l-lx=(v1-v2)lΔt
由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势: ε=BΔS/Δt
回路中的电流: i=ε/2R
杆甲的运动方程: F-Bli=ma
由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反,所以两杆的动量(t=0时为0)等于外力F的冲量: Ft=mv1+mv2
联立以上各式解得
v1=1/2[Ft/m+2R(F-ma)/(B2l2)]
v2=1/2[Ft/m-2R(F-ma)/(B2l2)]
代入数据得v1=8.15m/s v2=1.85m/s
科目:高中物理 来源: 题型:
A、 | B、 | C、 | D、 |
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科目:高中物理 来源: 题型:038
如图,两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计.导轨间的距离l=0.20m.两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.50W.在t=0时刻,两杆都处于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动.经过t=5.0s,金属杆甲的加速度为,问此时两金属杆的速度各为多少?
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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图,两根平行的光滑导轨竖直放置,处于垂直轨道平面的匀强磁场中,金属杆ab接在两导轨之间,在开关S断开时让ab自由下落,ab下落过程中始终保持与导轨接触良好,设导轨足够长,电阻不计。ab下落一段时间后开关闭合,从开关闭合开始计时,ab下滑速度v随时间变化的图象不可能是 ( )
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