如图所示,两根光滑水平导轨与一个倾角为a的金属框架abcd连接(连接出呈圆弧形),磁感应强度B跟框架面垂直,框架边ab,cd长为L,电阻都为2R,框架其余部分电阻不计,有一根质量为m,电阻为R的金
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/08 17:00:37
![如图所示,两根光滑水平导轨与一个倾角为a的金属框架abcd连接(连接出呈圆弧形),磁感应强度B跟框架面垂直,框架边ab,cd长为L,电阻都为2R,框架其余部分电阻不计,有一根质量为m,电阻为R的金](/uploads/image/z/10013749-61-9.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%2C%E4%B8%A4%E6%A0%B9%E5%85%89%E6%BB%91%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E5%AF%BC%E8%BD%A8%E4%B8%8E%E4%B8%80%E4%B8%AA%E5%80%BE%E8%A7%92%E4%B8%BAa%E7%9A%84%E9%87%91%E5%B1%9E%E6%A1%86%E6%9E%B6abcd%E8%BF%9E%E6%8E%A5%EF%BC%88%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E5%87%BA%E5%91%88%E5%9C%86%E5%BC%A7%E5%BD%A2%EF%BC%89%2C%E7%A3%81%E6%84%9F%E5%BA%94%E5%BC%BA%E5%BA%A6B%E8%B7%9F%E6%A1%86%E6%9E%B6%E9%9D%A2%E5%9E%82%E7%9B%B4%2C%E6%A1%86%E6%9E%B6%E8%BE%B9ab%2Ccd%E9%95%BF%E4%B8%BAL%2C%E7%94%B5%E9%98%BB%E9%83%BD%E4%B8%BA2R%2C%E6%A1%86%E6%9E%B6%E5%85%B6%E4%BD%99%E9%83%A8%E5%88%86%E7%94%B5%E9%98%BB%E4%B8%8D%E8%AE%A1%2C%E6%9C%89%E4%B8%80%E6%A0%B9%E8%B4%A8%E9%87%8F%E4%B8%BAm%2C%E7%94%B5%E9%98%BB%E4%B8%BAR%E7%9A%84%E9%87%91)
如图所示,两根光滑水平导轨与一个倾角为a的金属框架abcd连接(连接出呈圆弧形),磁感应强度B跟框架面垂直,框架边ab,cd长为L,电阻都为2R,框架其余部分电阻不计,有一根质量为m,电阻为R的金
如图所示,两根光滑水平导轨与一个倾角为a的金属框架abcd连接(连接出呈圆弧形),磁感应强度B跟框架面垂直,框架边ab,cd长为L,电阻都为2R,框架其余部分电阻不计,有一根质量为m,电阻为R的金属棒MN平行于ab放置,让它一初速度Vo冲上框架,在到达最高点的过程中,框架边ab发出的热量为Q,试求:
1:金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率
2:金属棒MN上升的最大高度
3:金属棒MN受到的最大安培力的大小和方向
提示,好象要用动能定理和能量分配,
图:就是abcd是一个倾角为a的斜面,然后MN平行底边ab,以Vo初速经过一段距离冲上斜面。
如图所示,两根光滑水平导轨与一个倾角为a的金属框架abcd连接(连接出呈圆弧形),磁感应强度B跟框架面垂直,框架边ab,cd长为L,电阻都为2R,框架其余部分电阻不计,有一根质量为m,电阻为R的金
这是一道不难的题,你应该是没记住或者没学到下面的公式吧!看看能不能理
解析:1、因为金属棒冲上框架过程中不是匀速运动,所以很难求出平均发热功率,但题要求求出“刚”冲上框架时的发热功率,也就是瞬间功率,功率P=UI=I2R=U2/R
要求ab部分的瞬间发热功率,只要求出它两端的瞬间电压或者通过它的电流就可以了.
瞬间电动势(电压)公式 U=BLV
(U为导体两端瞬间电动势,也叫电压,B为导体所切割的磁场强度,L为导体长度,V为导体在垂直磁场方向的瞬间速度)
由题意知道,整个闭合电路相当于一个如图所示的电路,那可以知道加在ab两端的瞬间电压为:1/2U=1/2BLV
此时的发热功率为:P=U2/2R=(BLV)2/8R
2、我们知道,在金属棒上升到最大高度的过程中,能量的转化是 动能转化成了重力势能和电能(也就是热能,因为这是纯电阻电路)
ab边发出的热量为Q,则cd边也为Q,MN应为2Q(通过图上的电路图可推)
则根据能量守恒定律:1/2mVo2=4Q+mgh
(h即是最大高度)
推出:h=(1/2mVo2-4Q)/mg
3、受到安培力最大的时候也就是MN中电流最大的时候,也就是MN刚冲上框架的时候,原因是此时瞬间电压最大U=BLVo(此时的速度最大)
那通电导体在磁场中受的力F=BIL (1)
I=U/R (2)
U=1/2BLVo (3) (前面有1/2是因为金属棒MN只分配到了总电压的1/2)
由(1) (2) (3) 得
F=1/2B2L2Vo/R
方向就不用我说了吧,自己用手测吧!
楼上这个回答也对,有点简单!为了详细说明,我写的有点罗嗦了!
题目很可能要用到微积分
你告诉大家, 你懂不懂微积分
如不懂, 大家答了 你也看不懂 , 大家白花了时间
如果你懂微积分, 大家就可以肆无忌惮地回答了
动能定理加动量守恒就行了,应该不用微积分才对。
1.E=BLVo
P=(BLVo)²/8R
2.所有电阻总发热量:4Q
由能量守恒得:h=(mV²/2-4Q)/mg
3.刚冲上去时速度最大,所受的安培力最大
I=E/2R=BLVo/2R
F安=BIL=(BL)²Vo/2R
说实话 我初中 还不懂这些