0  32661  32669  32675  32679  32685  32687  32691  32697  32699  32705  32711  32715  32717  32721  32727  32729  32735  32739  32741  32745  32747  32751  32753  32755  32756  32757  32759  32760  32761  32763  32765  32769  32771  32775  32777  32781  32787  32789  32795  32799  32801  32805  32811  32817  32819  32825  32829  32831  32837  32841  32847  32855  447090 

导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能△E=mv12-mv22=1.1J…………3分

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解得v2=5.0m/s…………………………………………………………………1分

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mv22=mv32+mg2R0…………………………………………………………1分

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通过电阻R的电荷量 q=I平均t=0.512C(或0.51C)…………………………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

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此时通过导体杆上的电流大小I=E/(R+r)=3.8A(或3.84A)………………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

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(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

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25.(20分)

(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

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粒子在磁场内运动的总路程                                          ⒅

 

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由⑻式和⑺可知粒子在磁场内做圆周运动的半径          ⒄

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                             ⒁

由⑹式可知粒子在磁场中偏转的次数为      n = 3             ⒂

由⑺式可知每次偏转的角度           θ3 = 120°                 ⒃

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同步练习册答案