xhwb005 幼苗
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(1)烧断细线前拉力设为F,则F=4mgsinθ.
烧断细线后,对ab棒,设此时ab棒所受安培力的大小为F1,由牛顿第二定律得:
F-mgsinθ-F1=ma1.
同时,设cd棒此时所受安培力的大小为F2,由牛顿第二定律得:
3mgsinθ-F2=3ma2
且F1=F2
由以上各式解得:a2=
1
3a1.
(2)当ab棒和cd棒加速度为零时,速度均达最大,设此时ab棒和cd棒的速度大小分别为v1、v2
由cd棒受力平衡:3mgsinθ=BId
此时回路中总的电动势:E=Bd(v1+v2)
电路中电流:I=
E
2R
由动量守恒定律:mv1-3mv2=0
由以上各式解得:v1=
9mgRsinθ
2B2d2.
答:(1)cd棒的加速度大小a2=
1
3a1.
(2)ab棒最终所能达到的最大速度为v1=
9mgRsinθ
2B2d2.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律;安培力.
考点点评: 本题综合考查了牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、动量守恒定律,综合性强,本题的难点是双杆模型,两杆切割都产生感应电动势.
1年前