如图所示,两根长均为L、电阻均为R、质量分别为m和M的导体棒P、Q,用两根电阻和质量均不计的细软导线连接成闭合电路,跨挂

如图所示,两根长均为L、电阻均为R、质量分别为m和M的导体棒P、Q,用两根电阻和质量均不计的细软导线连接成闭合电路,跨挂于离地高为H的绝缘光滑水平杆OO′上,导体棒Q恰好在地面上,导体棒P离地高为h(h<H),整个装置处于一方向水平且垂直于导体棒的匀强磁场中,其磁感应强度随时间变化的关系为B=kt,则经过t=______时间导体棒Q将离地向上运动,当两导体棒运动到相同高度时的速度大小为v,则此过程中感应电流做的功为______.
54qd 1年前 已收到1个回答 举报

rippen 幼苗

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当导体棒Q将离地向上运动时,根据平衡条件得
对Q:T+BIL=Mg,
对P:T=mg+BIL
联立得:2BIL=Mg-mg①
根据法拉第电磁感应定律得:E=
△Φ
△t =
△B
△t L(H-h)=kL(H-h)②
感应电流为 I=
E
2R ③
又B=kt ④
联立①~④得t=
(M-m)gR
k 2 (H-h) L 2 ,
当两棒运动到相同高度时,Q上升和P下降的高度均为
1
2 (H-h).
根据功能关系得
W=(M-m)
1
2 (H-h)+
1
2 (M+m) v 2
故答案为:
(M-m)gR
k 2 (H-h) L 2 ,(M-m)
1
2 (H-h)+
1
2 (M+m) v 2

1年前

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