(2014?威海一模)如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和P

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10 -

(1)MN杆做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大. (2)对MN杆:F=mg+F 安 .对EF杆:F 安 =mg所以F=2mg.F 安 =BIL I= BLv 2R . v= 2mgR B 2 L 2 =1m/s P=Fv=0.1W.答:(1)MN杆做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大. (2)达到最大速度时,拉力对MN杆做功的功率为0.1W.

(1)最大速度时PQ杆受力平衡BIL = mg
由闭合电路欧姆定律得E = I·2R
MN杆切割磁感线E = BL
最大速度为= 1 m / s
(2)对MN杆应用牛顿第二定律得
F — mg — B I1L =
PQ杆受力平衡 FN + BI1L = mg
得FN = 2 ×10-2 N
(3)位移x内回路中产生的平均电动势电流

通过MN杆的电量为得0.05C

(1)最大速度时PQ杆受力平衡有:BIL=mg
由闭合电路欧姆定律得:E=I?2R
MN杆切割磁感线,产生的电动势为:E=BLvm
联立得最大速度为:vm=
2mgR
B2L2
=
2×10?2×10×0.2
12×0.22
=1m/s
对于MN杆有:F=BIL+mg=2mg=2×10-2×10N=0.2N  
(2)对MN杆应用牛顿第二定律得:
F-mg-B I1L=ma1
PQ杆受力平衡有:FN+BI1L=mg 
得:FN=2mg-F+ma=ma=10-2×2N=2×10-2
(3)位移x内回路中产生的平均电动势:E′=
△φ
△t
=
BLx
△t

感应电流为:I′=
E′
2R

通过MN杆的电量为:q=I′△t
得:q=
BLx
2R
=
1×0.2×0.1
2×0.2
C=0.05C
答:(1)MN杆的最大速度vm为1m/s.
(2)当MN杆加速度达到a=2m/s2时,PQ杆对地面的压力为2×10-2N. 
(3)MN杆由静止到最大速度这段时间内通过MN杆的电量为0.05C.

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