粗糙无线长的绝缘直杆水平放置,处在水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,带电+q的金属小环质量为m,套在杆上,给小环向右的瞬时速度V,求以后过程中的摩擦生热Q?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/09 17:40:04
粗糙无线长的绝缘直杆水平放置,处在水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,带电+q的金属小环质量为m,套在杆上,给小环向右的瞬时速度V,求以后过程中的摩擦生热Q?
粗糙无线长的绝缘直杆水平放置,处在水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,带电+q的金属小环质量为m,套
在杆上,给小环向右的瞬时速度V,求以后过程中的摩擦生热Q?
粗糙无线长的绝缘直杆水平放置,处在水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,带电+q的金属小环质量为m,套在杆上,给小环向右的瞬时速度V,求以后过程中的摩擦生热Q?
小球向右运动,根据左手判断,洛伦磁力向上,大小为F=qVB
(1)当产生的洛伦磁力F1>mg时,弹力向下.有:FN=F-mg
向右运动的过程中,受到摩擦力的作用,速度逐渐变小,则弹力逐渐变小,当弹力等于0时,此时有:F1=mg.即qV1B=mg,得速度V1=mg/qB.之后不受摩擦力作用,小球做匀速运动.
根据能量守恒有:mV²/2=mv1²/2+Q,得Q=mV²/2-m(mg)²/2(qB)²
(2)当产生的洛伦磁力F
因没有给出速度V的具体数值,所以存在三种可能情况。
环向右运动时,它受到的洛仑兹力方向是竖直向上的。
情况一:当速度V较小时,f 洛=qVB<mg,则环向右一直做减速运动,直到静止。
由能量关系知,Q=m*V^2 / 2
情况二:当速度V数值合适时,f 洛=qVB=mg,这时环与杆无压力,也无摩擦力,则环向右一直做匀速直线运动,不会发热,Q=0
情况三:当速...
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因没有给出速度V的具体数值,所以存在三种可能情况。
环向右运动时,它受到的洛仑兹力方向是竖直向上的。
情况一:当速度V较小时,f 洛=qVB<mg,则环向右一直做减速运动,直到静止。
由能量关系知,Q=m*V^2 / 2
情况二:当速度V数值合适时,f 洛=qVB=mg,这时环与杆无压力,也无摩擦力,则环向右一直做匀速直线运动,不会发热,Q=0
情况三:当速度V较大时,开始时的 f 洛=qVB>mg,环受到向左的摩擦力而做减速运动,当速度减小到适当数值时(设为V1),洛仑兹力与重力平衡,以后以V1速度做匀速直线运动。
可见,由 q*V1*B=mg 得 V1=mg / (qB)
由能量关系得 Q=(m*V^2 / 2)-(m*V1^2 / 2)=m*[ (qVB)^2-(mg)^2 ] / [ 2*(qB)^2 ]
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