.(1)设导体杆在F的作用下运动至磁场的左边界时的速度为v1.根据动能定理则有 (F-μmg)s=mv12 --2分 导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势E=Blv1-------------1分 此时通过导体杆上的电流大小I=E/(R+r)=3.8A------2分 根据右手定则可知.电流方向为由b向a ---------------2分 (2)设导体杆在磁场中运动的时间为t.产生的感应电动势的平均值为E平均.则由法拉第电磁感应定律有 E平均=△φ/t=Bld/t-------------------2分 通过电阻R的感应电流的平均值 I平均=E平均/(R+r)-----------1分 通过电阻R的电荷量 q=I平均t=0.512C------------2分 (3)设导体杆离开磁场时的速度大小为v2.运动到圆轨道最高点的速度为v3.因导体杆恰好能通过半圆形轨道的最高点.根据牛顿第二定律对导体杆在轨道最高点时有 mg=mv32/R0----------------------------1分 对于导体杆从NN′运动至PP′的过程.根据机械能守恒定律有 mv22=mv32+mg2R0------------------------1分 解得v2=5.0m/s----------------------------1分 导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能△E=mv12-mv22=1.1J------3分 此过程中电路中产生的焦耳热为 Q=△E-μmgd=0.94J-------------------------2分 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

 建筑工地有一种“深坑打夯机”。工作时,电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动可将夯杆从深为h=6.4m的坑中提上来。当夯杆底端升至坑口时,夯杆被释放,最后夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底。之后,两个滚轮再次压紧,夯杆再次被提上来,如此周而复始工作。已知两个滑轮边缘的线速度v恒为4m/s,每个滚轮对夯杆的正压力F=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因素µ=0.3,夯杆质量m=1×103kg,坑深h=6.4m。假定在打夯过程中坑的深度变化不大,.取g=10m/s2,求:

(1)每个打夯周期中 电动机对夯杆所做的功;

(2)每个打夯周期中滑轮对夯杆间因摩擦而产生的热量;

(3)打夯周期

 


18.如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3 的定值电阻.在水平虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场、磁场区域的高度为.导体棒的质量,电阻;导体棒的质量,电阻.它们分别从图中处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当刚穿出磁场时正好进入磁场.设重力加速度为g=10 m/s2.(不计之间的作用,整个运动过程中棒始终与金属导轨接触良好)

求:(1)在整个过程中两棒克服安培力分别做的功;

(2)进入磁场的速度与进入磁场的速度之比:

(3)分别求出点和点距虚线的高度.

 

 

 

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