小鱼飞 幼苗
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(1)由E=BLv、I=[E/R]、F=BIL得
安培力F=
B2L2v
R ①
将v和位移x的函数关系式v=v0-
B2L2x
mR代入上式得
F=
B2L2
R(v0-
B2L2x
mR) ②
(2)开始运动时x=0,则得安培力为F0=
B2L2
Rv0.
停止运动时,v=0,安培力Ft=0
(3)由v=v0-
B2L2x
mR得,当v=0时,棒运动的位移为x=
mRv0
B2L2 ③
由②知F与x成线性关系,安培力的平均值为F平均=
F0+Ft
2=
B2L2v0
2R ④
则安培力做功为
W=-F平均x ⑤
将④③式代入⑤W=-[1/2m
v20]
而杆在整个过程中动能的增量△EK=0-[1/2m
v20]=-[1/2m
v20]
故杆在整个运动过程中动能的增量△EK等于安培力所做的功;
(4)根据能量转化与守恒定律可知,电阻R上增加的内能△U等于棒克服安培力做功,则电阻R上增加的内能△U=[1/2m
v20].
答:(1)杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式是F=
B2L2
R(v0-
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势.
考点点评: 本题的解题关键是由E=BLv、I=[E/R]、F=BIL推导安培力的表达式,分析F与x的关系,得到安培力做功.
1年前
你能帮帮他们吗