(2019 南充三模)如圖所示,間距為L的兩條足夠長的平行金

時間 2021-05-06 02:46:44

1樓:鵲科讜

(1)導體棒處於平衡狀態,由受力平衡得

mgsinα=μmgcosα      ①解得動摩擦因數:μ=tanα    ②

故導體棒與導軌間的動摩擦因數μ=tanα.(2)導體棒在安培力作用下減速運動,最後靜止在導軌上,且摩擦力所做的功和重力所做的功相等,故由能量守恆定律得整個電路中的焦耳熱

q=12mv2

0    ③

由電路知識得電阻r和r串聯電流時刻相等,故電阻r上的熱量qr=rr+r

q=mrv20

2(r+r)

④故在整個運動過程中電阻r上產生的焦耳熱為:qr=mrv20

2(r+r)

.(3)設導體棒在減速中的某一時刻速度為υ,取一極短時間△t,發生了一段極小的位移△x,在△t時間內,磁通量的變化量為△φ,則有:

△φ=bl△x   ⑤

電路中的電流:i=e

r+r=△φ

(r+r)△t

⑥導體棒受到的安培力:f=bil   ⑦

△t很小,則安培力為恒力,選沿斜面方向為正方向,由動量定理-f△t=m△v   ⑧

聯立⑤⑥⑦⑧解得:?bl△x

(r+r)

=m△v    ⑨

對⑨式兩邊求和有:∑( ?b

l△x(r+r)

) =∑(m△v)   ⑩

解得導體棒下滑的總距離:x=∑△x=m(r+r)bl∑△v=mv

(r+r)bl

故導體棒在導軌上移動的最大距離為:x=mv(r+r)bl.

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