如图所示,倾角θ=30°,宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固 定在磁感应强度B=l T,范围足够

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-29
如图所示,倾角θ=30°,宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固 定在磁感应强度B=l T,范围足够

设金属棒在撤去外力后还能沿斜面向上运动的最大距离为s,所需时间为Δt,则这一段时间内的平均感应电动势E=BLs/Δt ,平均感应电流I=E/R=BLs/RΔt ,则金属棒发热为I^2R=B^2L^2s^2/(R*0.32^2)=1.12,由能量守恒定律有0.5mv2^2=mgssin θ+Q
代入数据解得v2=4 m/s

解:(1)金属棒沿斜面上升达稳定速度时,设所受的安培力为F安,由平衡条件得:
F=mgsinθ+F安 (2分)
而F安=BIL=BL.BLV/R (2分)
又 F=P/V (2分)
联立以上三式解得v = 2m/s ( 2分)

(2)由能量转化与守恒定律可得
Pt = mgssinθ+ +Q (2分)
代入数据解得:t =1.5s (4分)

金属棒受到重力、垂直导轨的支持力和沿导轨向下的安培力F。其中重力和支持力的合力是沿导轨向下的mgsin30=1N,该力的冲量是I1=Ft=0.32Ns。
安培力F=BIL,安培力的冲量I2=BIL*t=B^2L^2*v*t/R。设向上前进的距离是s,s=vt,则I2=B^2L^2*s/R

首先,动能定理,-mgsin30*s-1.12=-mv^2/2,即0.1v^2=s+1.12,
又由冲量定理,I1+I2=Δmv,即mv=0.32+B^2L^2*s/R,即0.2v=0.32+s,两式相减:0.1v^2-0.2v-0.8=0,解得v=4m/s

  • 如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应...
    答:E=BLv得:I= BLv R 解得:v 1 = F-mgsin30° B 2 L 2 R 代入数据可解得:v 1 =8m/s(2)q=It= E R t = BS R ∴S= qR B 代入数据,可解得S=0.48m 2 ∴h=0.24m根据能量关系...
  • 如图所示,倾角θ=30°,宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固 定在磁...
    答:又由冲量定理,I1+I2=Δmv,即mv=0.32+B^2L^2*s/R,即0.2v=0.32+s,两式相减:0.1v^2-0.2v-0.8=0,解得v=4m/s
  • 如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应...
    答:如果告诉的是时间,那么就需要用动量定理。即 Ft=mgsin30t+F安t=mv,其中的F安可以利用平均值来求。答案为4m/s。
  • 如图所示,倾角为θ=30°,宽度为L=1m的足够长的U型平行光滑金属导轨固 ...
    答:代入数据得:6=(0.2×10×12+12×12×v1)v 整理得:v2+v-6=0,解得:v=2m/s,(-3m/s舍去) (2)此过程棒上滑的高度h=2.8×sin30°=1.4m.根据动能定理得:Pt-WA-mgh=12mv2
  • 如图所示,倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固 ...
    答:解:(1)金属棒沿斜面上升达稳定速度时,设所受的安培力为F 安 ,由平衡条件得:F=mgsinθ+F 安 而F 安 =BIL=B L 又 联立以上三式解得v = 2m/s (2)由能量转化与守恒定律可得Pt=mgssinθ+ +Q 代入数据解得:t=1.5s ...
  • 如图所示,倾角θ=30°、宽度L=l m的足够长的U形平行光滑金属导轨,固定...
    答:解:(1)ab棒达到稳定速度后,应具有受力平衡的特点,设此时棒ab所受安培力为F B ,则F=mgsin30°+F B ①而F B =BIL= ②牵引力F= ③将②③代入①后得 =mgsin30°+ ④代入数据后得v 1 =2m/s,v 2 =-3m/s(舍去)(2)设从静止到稳定速度所需时间为t,棒ab从...
  • 如图所示,倾角θ=30°,宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨,固定...
    答:(1)ab棒达到稳定速度后,应具有受力平衡的特点,设此时棒ab所受安培力为F B .则F-mgsin30°+F B ,而F B =BIL=B 2 L 2 v/R,牵引力F=P/v,得P/v ="mgsin30°+" B 2 L 2 v/R代人数据后得v 1 =2m/s,v 2 =-3m/s(舍去)(2)设从静止到稳定速度所需时间为t.棒...
  • 如图所示,倾角θ=30°,宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨,固定...
    答:6=(0.2×10×12+12×12×v1)v 整理得:v2+v-6=0,解得:v=2m/s (2)根据动能定理得: Pt-WA-mgSsinθ=12mv2 又由功能关系得:WA=Q=5.8J联立上两式,代入数据解得,S=5.6m 答:(1)ab棒的稳定速度为2m/s;(2)ab棒从静止开始达到稳定速度通过的距离为5.6m.
  • 如图所示,倾角θ=30°、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强...
    答:(1)ab棒先做加速度逐渐减小的加速运动,即图线的斜率逐渐减小,最终做匀速直线运动,即图线与时间轴平行,v-t图象如图所示. (2)当以恒定功率牵引ab棒时,P=Fv…①I=BLvR…②F安=BIL…③F-(mgsinθ+F安)=0…④代入数据得:v=8m/s (v=-9m/s舍去)…⑤(3)设撤去F后ab棒沿...
  • 如图所示,倾角θ=30°,宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨,
    答:?那么,上述方程右端第一项,就是过程中ab克服重力做的功。因此没有“不加”。这个等式的含义很明确,左端Pt为牵引力在时间t内对金属棒做的功,做功就是能量的转化,将做功装置输出的能量转化为:克服重力做功引起的重力势能增加+动能增加+产生的焦耳热——这正是等式右端的三项之和。