洪家楼一号 幼苗
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(1)导体棒从静止开始在磁场外匀加速运动距离L,
由牛顿第二定律得:F-mgsin30°=ma,
由题意可知:F=mg,解得:a=
1
2g,
由速度位移公式得:v2=2aL,
解得,棒进入磁场时的速度:v=
gL,
棒在磁场中受到的安培力:FB=BIL=
B2L2v
R+r,
棒在磁场做匀速直线运动,由平衡条件得:
mgsin30°+
B2L2v
R+r=F,解得:m=
2B2L2
R+r
L
g;
(2)若进入磁场瞬间使拉力减半,拉力:F=
1
2mg,
导体棒受到的安培力:FB′=BI′L=
B2L2×
v
2
R+r=
B2L2v
2(R+r),
由牛顿第二定律得:F-mgsin30°-
B2L2v
2(R+r)=ma ①,
速度:v=
△x
△t ②,
加速度:a=
△v
△t ③,
由①②③得:
B2L2
△x
△t
R+r=m
△v
△t,即:
B2L2△x
R+r=m△v,
使式子两边对该过程求和,则有:
B2L2x
R+r=mv,
将v=
gL和m=
2B2L2
R+r
L
g代入,
解得:x=2L;
答:(1)导体棒的质量为
2B2L2
R+r
L
g;
(2)导体棒能继续向上运动的最大位移为2L.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律.
考点点评: 本题考查了求导体棒质量与导体棒位移问题,分析清楚导体棒的运动过程,应用牛顿第二定律、安培力公式、运动学公式即可正确解题,解题时注意微元法的应用.
1年前
你能帮帮他们吗
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