如图甲,两光滑的平行导轨MON与PO/Q,其中ON、O/Q部分是水平的,倾斜

如图甲,两光滑的平行导轨MONPO/Q,其中ONO/Q部分是水平的,倾斜部分与水平部分用光滑圆弧连接,QN两点间连电阻R, 导轨间距为L. 水平导轨处有两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ(分别是cdef和hgjk虚线包围区),磁场方向垂直于导轨平面竖直向上,Ⅱ区是磁感强度的恒定的磁场,Ⅰ区磁场的宽度为x0,磁感应强度随时间变化。一质量为m,电阻为R的导体棒垂直于导轨放置在磁场区中央位置,t=0时刻Ⅰ区磁场的磁感强度从1大小开始均匀减小至零,变化如图乙所示,导体棒在磁场力的作用下运动的v-t图象如图丙所示。

   (1)求出t=0时刻导体棒运动加速度a

   (2)求导体棒穿过Ⅰ区磁场边界过程安培力所做的功和将要穿出时刻电阻R的电功率。

   (3)根据导体棒运动图象,求棒的最终位置和在0-t2时间内通过棒的电量。

 

答案

(1)t=0时刻             (2分)

ab棒受到向左的安培力            (1分)

ab棒向左的加速度                     (1分) 

   (2)t0/2时刻导体棒穿出磁场速度为v0,由动能定理,安培力的功为

                             (2分)  

将要穿出磁场Ⅰ区时电动势为

          (2分)

         (1分)

   (3)设磁场Ⅱ区宽度为x1,棒在Ⅱ区任一时刻速度为vE=BLv              

棒受到向右安培力        

加速度大小  (1分)

   (1分)

穿过磁场Ⅱ区全程  

   (1分)

                              

棒从斜面返回磁场Ⅱ初速度v0/2,同理可知,经过x1位移速度减为零,所以停在Ⅱ区右端

(2分)

又                

    

0-t2时间内                

           (3分)

相关题目

下列叶片的细胞中,不含叶绿体的是(   ) A. 保卫细胞   
下列叶片的细胞中,不含叶绿体的是(   ) A. 保卫细胞      B. 表皮细胞     C. 栅栏层细胞     D. 海绵层细胞
将二次函数化为的形式,则           .
将二次函数化为的形式,则           .
始终不渝走和平发展道路,是中国政府与中国人民根据时代
始终不渝走和平发展道路,是中国政府与中国人民根据时代发展潮流和自身根本利益作出的战略选择。走和平发展道路 ①可以为我国的改革开放和现代
近年来,我国盛行“与国际接轨”,而赵本山小品中的一句
近年来,我国盛行“与国际接轨”,而赵本山小品中的一句话强烈讽刺了“与国际接轨”:以前我们是在家接神,现在要到国际上接鬼(轨)了!防止
下列实验与对应结论正确的是ABCD 装置 结论Ag2O/Ag极发生 还
下列实验与对应结论正确的是ABCD 装置 结论Ag2O/Ag极发生 还原反应能证明非金属性Cl > C > Si验证铁发生析氢腐蚀白色沉淀是BaSO3
人体缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘影响生长发育,造成
人体缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘影响生长发育,造成思维迟钝。结合图中信息判断,下列叙述正确的是(  ) A.碘原子的质量是126.9g          
2010年8月,“中国丹霞”被正式列入《世界遗产名录》。图为
2010年8月,“中国丹霞”被正式列入《世界遗产名录》。图为广东丹霞山地貌景观图。形成丹霞地貌的主要外力作用是 A.流水侵蚀 B.风力侵蚀 C.火
“创造了短篇小说的典范,并且为文艺复兴时代的人性自由
“创造了短篇小说的典范,并且为文艺复兴时代的人性自由确立了尺度”的作品是(   )     A.《十日谈》           B.《神曲》       C.

最新题目