甲 乙
(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动,其速度—位移的关系图象如下图乙所示,则在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?(图乙中的v1、v2为已知条件)
(2)若ab杆固定在导轨上的初始位置,磁场按Bt=B0cosωt规律由B0减小到零,在此过程中电阻R上产生的电热为Q2,求ω的大小。
甲 乙
(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动,其速度—位移的关系图象如下图乙所示,则在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?(图乙中的v1、v2为已知条件)
(2)若ab杆固定在导轨上的初始位置,磁场按Bt=B0cosωt规律由B0减小到零,在此过程中电阻R上产生的电热为Q2,求ω的大小。
解:(1)ab杆在位移L到
F(m(v22-v12)
ab杆在磁场中发生L过程中,恒力F做的功等于ab杆增加的动能和回路产生的电能
FL=mv12+Q1
解得Q1=
ab杆在离开磁场前瞬间,水平方向上受安培力F安和外力F作用,加速度a,
F安=
a=
解得a=.
(2)当磁场按Bt=B0cosωt规律变化时,闭合回路的磁通量Φ的变化规律为
Φ=B
该过程中穿过线圈的磁通量,与线圈在磁场中以角速度ω匀速转动规律相同,因此回路中产生交流电.
电动势最大值
Em=B0ωL2
磁场由B0减小到零,相当于线圈转过90°,经历四分之一周期,过程中产生的电热
Q2=
T=
解得ω=.