.如图2-13所示,金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B,水平部分导轨上原来放有一金属杆b,已知a杆的质量与b杆的质量为ma∶mb=3∶4,水平导
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/31 16:06:45
.如图2-13所示,金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B,水平部分导轨上原来放有一金属杆b,已知a杆的质量与b杆的质量为ma∶mb=3∶4,水平导
.如图2-13所示,金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B,水平部分导轨上原来放有一金属杆b,已知a杆的质量与b杆的质量为ma∶mb=3∶4,水平导轨足够长,不计摩擦,求:
(1)a和b的最终速度分别是多大?
(2)整个过程中回路释放的电能是多少?
(3)若已知a、b杆的电阻之比Ra∶Rb=3∶4,其余电阻不计,整个过程中a、b上产生的热量分别是多少?
.如图2-13所示,金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B,水平部分导轨上原来放有一金属杆b,已知a杆的质量与b杆的质量为ma∶mb=3∶4,水平导
金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑,刚进入磁场时的速度V=√2gh
当金属杆a进入磁场后,a、b、两根导轨构成的闭合回路中磁通量变化,产生感应电流,b受到安培力的作用而运动起来.
a、b中的电流强度相等,a、b长度相等,在同一个匀强磁场中,所以a、b受力大小相等,且方向相反.对于a、b组成的系统而言,合外力为零,动量守恒,最终a、b应该具有相同的速度(否则就有磁通量变化,就受安培力作用而变速).因此有maV=(ma+mb)v (v为a、b的最终速度)
计算得v=3V/7=3√2gh/7
根据能量守恒知,整个过程中回路释放的电能应该等于整体机械能的减少量
E电=magh-(ma+mb)v²/2=4magh/7
电能最终又转化为内能,Q=I²Rt因为a、b电流相等,时间相等,所以Q与R成正比
即a上产生的热量为 3E电/7=12magh/49
b上产生的热量为 4E电/7=16magh/49
不好输入,只写答案和方法。
(1)a杆下落到圆弧底部,由动能定理,会有一个速度,然后由动量守恒,两杆的末速度应该相同,可求得ab的速度。3/7sqr(2gh)
sqr为二次根
(2)可通过能力守恒求得,初状态时a杆的重力势能,末状态是两杆的动能,这两个的差值便是释放的电能,答案自己求
(3)ab杆在同一个回路中,任何时刻,经过两杆的电流是相等的,由焦耳定律,热量之比...
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不好输入,只写答案和方法。
(1)a杆下落到圆弧底部,由动能定理,会有一个速度,然后由动量守恒,两杆的末速度应该相同,可求得ab的速度。3/7sqr(2gh)
sqr为二次根
(2)可通过能力守恒求得,初状态时a杆的重力势能,末状态是两杆的动能,这两个的差值便是释放的电能,答案自己求
(3)ab杆在同一个回路中,任何时刻,经过两杆的电流是相等的,由焦耳定律,热量之比等于电阻之比,总的热量就是第二问的答案。
慢慢理解,OK?
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这个题目重在分析:
a杆下滑,重力势能转化为水平方向的动能,进入磁场后切割磁感线产生逆时针的感应电流,电流一旦产生,a杆会受到水平向左的电场力,开始减速运动,直到静止。
a,b杆组成闭合电路,一旦a杆进入磁场,电路中产生感应电流,b杆即刻开始向右运动,同时也要考虑b杆向右运动时切割磁感线产生感应电流,这个感应电流与a杆产生的电流方向相反,会让b杆最终也会做减速运动,直到...
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这个题目重在分析:
a杆下滑,重力势能转化为水平方向的动能,进入磁场后切割磁感线产生逆时针的感应电流,电流一旦产生,a杆会受到水平向左的电场力,开始减速运动,直到静止。
a,b杆组成闭合电路,一旦a杆进入磁场,电路中产生感应电流,b杆即刻开始向右运动,同时也要考虑b杆向右运动时切割磁感线产生感应电流,这个感应电流与a杆产生的电流方向相反,会让b杆最终也会做减速运动,直到静止。
(1)a,b最终速度均为0
(2)从能量守恒的角度思考,系统最初的总能量是a杆在初始位置的重力势能,最终全部通过电流做功转化成内能(电阻产生的热能)
所以回路释放的电能就是 mgh (m是a杆的质量)
(3)a,b相当于串联,产生的热量之比就是电阻之比
Qa:Qb=Ra∶Rb=3∶4
Qa=3mgh/7
Qb=4mhg/7
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1.
根据动能定理,a从开始到水平面,mgh=mv²/2
v1=√2gh
此后的过程,根据动量守恒定律,有ma·v=(ma+mb)·v2
得到v2=4·v1/7=(4√2gh)/7
2.
考察整个过程的能量转换,实际上是a棒的重力势能转化为两个棒的动能和电路中的内能Q
所以有ma·g·h=(ma+mb)·v2²/2+Q
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1.
根据动能定理,a从开始到水平面,mgh=mv²/2
v1=√2gh
此后的过程,根据动量守恒定律,有ma·v=(ma+mb)·v2
得到v2=4·v1/7=(4√2gh)/7
2.
考察整个过程的能量转换,实际上是a棒的重力势能转化为两个棒的动能和电路中的内能Q
所以有ma·g·h=(ma+mb)·v2²/2+Q
解得,Q=5·ma·g·h/21
3.电路中不同位置同一时刻相等的是电流,所以在这里运用公式Q=I²R
得出Qa:Qb=Ra:Rb=3:4
Q总=5·ma·g·h/21
所以Qa=15·ma·g·h/147
Qb=20·ma·g·h/147
希望对你有帮助
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