高三物理题 求高手 急急急 水平面内有一足够长的平行金属导轨,间距为L,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场与

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
高中物理急急急急!!!!如图甲所示,水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置,

你化简出的式子是怎么得来的?好像这个题没法积分吧,曲线符合什么方程不知道。

解:(1)a和b不受安培力作用,由机械能守恒知△E k = mgd 1 sinθ ① (2)设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v 1 ,刚离开无磁场区域时的速度为v 2 ,导体棒a克服安培力做功为W对棒a在磁场区域过程中由动能定理得 ② 同时对棒b在无磁场区域过程中由动能定理得 ③ 解得W=mgd 1 sinθ+mgd 2 sinθ 因此两棒产生的总焦耳热Q=W=mg(d 1 +d 2 )sinθ ④ (3)在无磁场区域根据匀变速直线运动规律v 2 -v 1 =gtsinθ ⑤且平均速度 ⑥ 有磁场区域棒a受到合力F=mgsinθ-BIl ⑦ 感应电动势ε=Blv ⑧ 感应电流 ⑨解得 ⑩ 根据牛顿第二定律,在t到t+△t时间内 则有 解得 联立⑤⑥ 式,解得 由题意得

不是楼上所说的二力平衡,而应当是稳定时,没有电流流过,而导体棒切割磁感线产生的电动势刚好与电容的电压大小相当,方向相反。这时导体棒不受力,匀速运动。
高等物理求得稳定时电容电压为ECL^2B^2/(m+CL^2B^2),稳定速度为ECLB/(m+CL^2B^2)。

初等物理法:

设稳定后电容剩余电压U1;
则稳定过程电容损失的电压
delta U=E-U1
损失的电荷为
delta Q=C * delta U=(E-U1)C ........................................1
导体棒受到的安培力大小为 F= BIL
根据动量定理 Ft = mv ,那么
mv = Ft = BILt =BL* delta Q ...........................2
把1式带入2式得到 mv = BL(EC-U1C)................................................. 3
电路稳定的条件:U1=LvB....................................................................4
联立3,4得
mv = BL(EC-LvBC)

v=ECLB/(m+CL^2B^2)

(感谢dogupside提供了思路)

(这个解法有疏忽的点,正确解法见igniz09)

这题的解题思路应该是这样的,
当开关拨到2时,由电容当做电源电流流过导体棒,导体棒有电流流过会受到安培力的作用会加速运动,
但通过导体棒的电流随着时间t的推移慢慢减小,安培力也在减小,最后当电容中的电荷全部用完后将不会有电流通过,(这里我理解有误,应该是当电容两端电压和导体棒的感应电动势刚好和为0时)这时候导体棒受到的合外力为零,这时候导体棒就达到稳定的状态。

根据题意,当开关从1拨到2的时候电容两端的电压时E,那么电容中的电荷 Q=CE (1式)
导体棒受到的安培力大小为 F= BIL
根据动量定理 Ft = mv ,那么 mv = Ft = BILt =BLQ(2式)
把1式带入2式得到 mv = BLCE,
那么 v = BLCE/m

应该是二力平衡,ILB=BLV(的平方),