高中物理磁场问题求高手

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-19
高一物理磁场超难大题啊 求高手

1) R=mv/qB. 设某一电子射出的方向与x轴的夹角是θ ,因为每个电子的运行轨迹都是一个圆,那么要使得电子与x轴平行,只能让他在圆的最高点离开磁场,那么该电子轨迹的圆的最高点的坐标是 (X=-a-Rsinθ,y=R-Rcosθ )(画个图就知道怎么求出来,这里不写了) sinθ =(-a-X)/R cosθ =(R-y)/R, (X+a)^2+(Y-R)^2=R^2 。第二问 就自己想。

昨天我用微积分回答的,但系统好像出错了,我提交了,但是在我的回答中没有。我再打一遍吧,上次花了我半个小时呢。
这道题目中很多参与计算的物理量都是变量,用常规方法很难解,用微积分可以体现出导体在运动过程中各个变量的函数关系。
首先设时间t,移动距离为X(t),是时间t的函数。物理量F(t),I(t),R(t),V(t),a(t),E(t)均为时间t的函数。
下面要根据物理过程及经典公式来列方程。
X(t)=∫V(t)dt, (1) 速度位移公式
a(t)=dV(t)/dt, (2) 速度与加速度公式
F(t)=B*I(t)*L=M*a(t), (3)安培力公式及加速度公式联立
E(t)=B*L*V(t), (4) 电动势公式
R(t)=4*L*R+2*X(t)*R, (5) 回路电阻计算公式
根据(3)(4)(5)可得:
a(t)=B*L*I(t)/M, (6)
V(t)=I(t)*[4*L*R+2*X(t)*R]/B*L, (7)
(6)除以(7),消去I(t),把(1)代入得:
a(t)/V(t)=B^2*L^2*[4*L*R+2*R*∫V(t)dt]/M, (8)
再将a(t)化为V(t)的微分形式,对(8)求导可得一个关于V(t)的二阶微分方程: V(t)''-[V(t)']^2=b*[V(t)]^3, (9)
其中b=2*R*B^2*L^2/M,为了简化运算,用一个字母b取代之。
下面就是解方程了,(9)是一个不显含t的二阶微分方程,我们令p=dV(t)/dt,y=V(t),代入化简得:p*(dp/dy)-p^2=b*y^3, (10)
这是伯努利方程,求解得:p^2=c1*e^(2*y)-b, (11)
其中c1是解微分方程的附加变量,学过微积分的人都懂的,我们再代入题设条件初值,t=0时p=a=F/M=B^2*L^2*V/4*M*L*R,得
c1=(B^4*L^4*V^2/16*M^2*L^2*R^2+b)/e^(2*V), (12)
之后再求解(11),这是可分离变量的一阶微分方程,解得:
(1/3)*[c1*e^(2*y)-b]^(2/3)-{根号[c1*e^(2*y)-b]}/[c1*e^(2*y)]=t+c2,(13)
同样代入速度初值可以求得c2,我就不再赘述。
那么(13)就是一个V(t)关于t的函数,令V(t)=0,可求得相应的t,即导体棒滑行时间。至于运动距离,只要把(1)解出来求得X(t)关于t的函数,把运动时间t代入即可求出滑行距离。
以上就是解题思路和部分公式步骤,由于本题是字母运算,到最后就是一大堆了,所以我这就不写最终答案了,如果是数字运算,一定算得出来结果的,请楼主多多包涵。
我水平仅限于此,分数您看着给吧,别让我白打这么多字就成,嘿嘿
我的ID是:gaoxiang521500 我实在没法用自己的账号答题了,您要是想给我分就再把问题出一遍,我重新答一次

  正确答案AD
  ab边移出磁场时cd边切割磁感线,由右手定则得到感应电流逆时针方向。向右移出时ad边切割磁感线,右手定则得到感应电流也是逆时针方向。故A正确
  焦耳热即磁场力做功。F=(BL)^2V/R 两个方向移动的位移都是现况的边长。由于亮的方向运动的速度不同,其他都相同。所以焦耳热不同。
  电势差E=BLV 由于V不同,所以电势差不同
  电量Q=It 电流I=E/R 电动势E=磁通量的变化量/时间 推论的出结果Q=磁通量的变化量/R。由此可知电量的表达式中无速度V 故D正确。

选择:AD 由楞次定律,从两个方向移出磁场过程中感应电流方向都是a→d→c→b→a,A项正确

a右手定则判断电流方向相同,对了。

图示中上拉时,ad只是充当外电路中三分之一;右拉时ad则充当了电源,再根据闭合电路欧姆定律算算就可以知道了!!!

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