(10分)如图所示光滑平行金属轨道abcd,轨道的水平部分bcd处于竖直向

(10)如图所示光滑平行金属轨道abcd,轨道的水平部分bcd处于竖直向上的匀强磁场中,bc部分平行导轨宽度是cd部分的2倍,轨道足够长。将质量相同的金属棒PQ分别置于轨道的ab段和cd段。P棒位于距水平轨道高为h的地方,放开P棒,使其自由下滑,求P棒和Q棒的最终速度。

答案

解析:

P棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为tPQ

PQ分别应用动量定理得

错解:

PQ棒的质量为m,长度分别为2ll,磁感强度为BP棒进入水平轨道的速度为v0,对于P棒,运用机械能守恒定律得

P棒进入水平轨道后,切割磁感线产生感应电流。P棒受到安培力作用而减速,Q棒受到安培力而加速,Q棒运动后也将产生感应电动势,与P棒感应电动势反向,因此回路中的电流将减小。最终达到匀速运动时,回路的电流为零,所以

εPQ

2BlvP=BlvQ

2vp=vQ

对于PQ棒,运用动量守恒定律得到

mv0=mvp+mvQ

错解原因:

错解中对PQ的运动过程分析是正确的,但在最后求速度时运用动量守恒定律出现错误。因为当PQ在水平轨道上运动时,它们所受到的合力并不为零。FP=2Bll FQ=Bll(设I为回路中的电流),因此PQ组成的系统动量不守恒。

相关题目

如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab连长为L1,ad
如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab连长为L1,ad连长为L2,当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时,RⅠⅡ:RⅢⅣ是(   )     A.L1∶L2    
25℃和101kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32mL,与过量
25℃和101kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32mL,与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72mL,原混
(1)物质的分类标准有多种,标准可以是物质的组成、性质、
(1)物质的分类标准有多种,标准可以是物质的组成、性质、用途等。请根据所学知识,依据物质所具有的某种性质,自拟分类标准,对以下物质进行分
“分封制是一柄双刃剑,它同时给予中央集权和地方势力以
“分封制是一柄双刃剑,它同时给予中央集权和地方势力以合法性。至于哪种势力能够在激烈的政治搏斗中取胜,那就完全要看他的实力了。”下列诸
下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是( ) A.
下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是( ) A.Wb/m 2                 B.N/A·mC.kg/A·S 2               D.kg/C·m
在一块草原上有8户牧民,每户牧民各养了一群羊,其中有6户
在一块草原上有8户牧民,每户牧民各养了一群羊,其中有6户养的是绵羊,有2户养的是山羊,这块草原上的8群羊是( ) A.6个种群  B.1个种群  C.2个
 Don’t eat too much chocolate, or you can ______ weight quickly. A. put into
 Don’t eat too much chocolate, or you can ______ weight quickly. A. put into           B. put out               C. put up        D. put on
根据短文内容,用适当的单词的适当形式填空。(C)RouteFlight No.D
根据短文内容,用适当的单词的适当形式填空。(C)RouteFlight No.DayDeparture(离开) TimeArrival TimeShanghaiNew YorkF012F018F019MondayTuesdayThursday06:4507:1008:1523:4523:3001:40Shang

最新题目