如图所示,光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度为B,导轨宽度为L.QM之间接有阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为M,电阻为R的金属棒ab放在导轨上,给棒一个
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 13:48:49
如图所示,光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度为B,导轨宽度为L.QM之间接有阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为M,电阻为R的金属棒ab放在导轨上,给棒一个
如图所示,光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度为B,导轨宽度为L.QM之间接有阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为M,电阻为R的金属棒ab放在导轨上,给棒一个水平向右的初速度v0使之开始滑行,最后停在导轨上.由以上条件,在此过程中不可求出的物理量有
A.电阻R上产生的焦耳热
B.通过电阻R的总电量
C.ab棒运动的位移
D.ab棒的运动时间
答案已知道是选D的,至于为什么请高手来解答下,要详细的过程(个人只能算得出A的)越详细可另+分
如图所示,光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度为B,导轨宽度为L.QM之间接有阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为M,电阻为R的金属棒ab放在导轨上,给棒一个
此题需要用高数求解.
1.由能量守恒,棒的初始动能全部转化为焦耳热,电阻和棒各分得一半,故Q=(mv0^2/2)/2.
2.棒两端的电动势E=vLB,回路中电流I=E/2R=vLB/2R,I=dq/dt,v=dx/dt,代入得dq=(LB/2R)dx,积分得q=(LB/2R)s,s为棒的位移(见下).
3.棒受到的磁场力为F=ILB=vL²B²/2R,a=-F/m=vL²B²/2Rm,令C=L²B²/2Rm,有a=-Cv,a=dv/dt=dv/dx*dx/dt=v*dv/dx,代入上式,dv=-Cdx,积分s=Cv0.
4.由3.中的a=-Cv,得dv/dt=-Cv,dv/v=-Cdt,积分的结果为无穷大,故求不出来.