两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为l .导轨上面横放着两根导体棒ab和cd ,构成矩形回路

问题描述:

两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为l .导轨上面横放着两根导体棒ab和cd ,构成矩形回路,如图所示,两根导体棒的质量皆为m ,电阻皆为R ,回路上其余部分的电阻可不计,在整个导轨平面内都在竖直向上的习强磁场,磁感应强度为B .设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v0,要使两导体棒不接触,求(1)在运动过程中产生的焦耳热;(2)当棒的速度变为初速度的3/4时,cd棒的加速度是多少?
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1个回答 分类:物理 2014-10-08

问题解答:

我来补答
(1)在这个过程中,cd做初速度为0的变加速运动,ab做初速度为v0的变减速运动,在同一时刻两导轨的加速度值绝对值相等.当两导轨的运动相对静止时,速度皆为v0/2,(说明一下,这两个导轨的速度该改量大小相等,一个速度减少多少另一个就增加多少,所以平衡的时候速度为v0/2,这时候磁通量不变,达到平衡)
热量E=1/2*m*v0^2-2*1/2*m*(v0/2)^2=v0^2/4(初始动能减去平衡时动能).
下班了,另一问我回去看看哈
再问: 第2问呢
再答: (2) 当ab速度为3/4v0时,cd速度为1/4v0,两个导轨均受到安培力方向,ab受到的力与运动方向相反,做加速度减小的减速运动;cd受到的力与运动方向相同,做初速度为0的加速运动。 导轨ab、cd可视为两个电源,他们产生的场强为Eab=3/4BLv0;Ecd=1/4BLv0; 整个回路电动势为U=(Eab-Ecd)L=1/2B(L^2)v0,所以回路电流I=1/4B(L^2)v0/R, 所以cd受力F=BIL=1/4(B^2)(L^3)v0/R 所以加速度为a=F/m=1/4(B^2)(L^3)v0/(Rm) 小(1)里面的速度改变量大小相等,字打错了 小(2)里面把ab、cd看做电压源,根据速度可求算出电势差,然后求出回路电流,在依据安培力求出导轨受力。系统处于受力平衡状态,所以速度可以依据动量守恒定律求得。导轨受力可以参考http://zhidao.baidu.com/question/409703859.html?oldq=1
 
 
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