导体在磁场中的运动.如图,质量为m,电阻为R1,长度为L的导体棒ab横放在金属框架上,框架质量为M,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数为u,相距也为L的MM',NN'相互平行,电阻不计且足够长.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/23 11:19:21
导体在磁场中的运动.如图,质量为m,电阻为R1,长度为L的导体棒ab横放在金属框架上,框架质量为M,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数为u,相距也为L的MM',NN'相互平行,电阻不计且足够长.
导体在磁场中的运动.
如图,质量为m,电阻为R1,长度为L的导体棒ab横放在金属框架上,框架质量为M,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数为u,相距也为L的MM',NN'相互平行,电阻不计且足够长.电阻不计且足够长,、电阻R2的MN垂直于MM'.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.垂直于ab施加F的水平恒力,ab从静止开始无摩擦运动,始终与MM',NN'保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
1.求框架开始运动时的ab速度v的大小.
2.从ab开始运动到框架开始运动过程中,MN上产生的热量为Q,求该过程ab位移大小.
导体在磁场中的运动.如图,质量为m,电阻为R1,长度为L的导体棒ab横放在金属框架上,框架质量为M,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数为u,相距也为L的MM',NN'相互平行,电阻不计且足够长.
1 当框架开始运动瞬间,摩擦力等于安培力,所以umg=B2L2v,可以算出v
2 由动能定理可知,F做的功等于棒动能加上安培力做的功
所以FS=0.5mv2+Q总
Q总=Qmn+Qab
Qmn=Q总`R2\R1
最后就能算出来了
(1)ab对框架的压力F1=m1g① 框架受水平面的支持力 F(N)=m2g+F1②
依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力F2=uF(N)③
ab中的感应电动势E=Blv④ MN中电流I=E/(R1+R2)⑤
MN受到的安培力F(安)=Bli⑥ 框架开始运动时 F(安)=F2⑦
代入得v=6m/s⑧
(2)闭合回路中产...
全部展开
(1)ab对框架的压力F1=m1g① 框架受水平面的支持力 F(N)=m2g+F1②
依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力F2=uF(N)③
ab中的感应电动势E=Blv④ MN中电流I=E/(R1+R2)⑤
MN受到的安培力F(安)=Bli⑥ 框架开始运动时 F(安)=F2⑦
代入得v=6m/s⑧
(2)闭合回路中产生的总热量Q(总)=Q*〔(R1+R2)/R2〕⑨
由能量守恒定律,得Fx=1/2mv2+Q总⑩
代入得x=1.1m
收起
1. 框架开始运动时有:μ(m+M)g=BIL,I=(BLV)/(R1+R2)。
所以V=μ(m+M)g(R1+R2)/B2L2
2. ab上产生的热量为R1Q/ R2;由系统的能量守恒得:FS=Q+ R1Q/ R2+mv2/2进一步求出S即可。