如图所示,ABCD是竖直放置的光滑长直导轨框,两导轨间距L=0.5m,导轨上的电阻R=2.0欧姆,不计导轨自身的电阻,导轨框处于水平方向的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,磁场方向与导轨平面垂直,导体杆MN
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/01 07:16:39
如图所示,ABCD是竖直放置的光滑长直导轨框,两导轨间距L=0.5m,导轨上的电阻R=2.0欧姆,不计导轨自身的电阻,导轨框处于水平方向的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,磁场方向与导轨平面垂直,导体杆MN
如图所示,ABCD是竖直放置的光滑长直导轨框,两导轨间距L=0.5m,导轨上的电阻R=2.0欧姆,不计导轨自身的电阻,导轨框处于水平方向的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,磁场方向与导轨平面垂直,导体杆MN从图中所示位置开始沿导轨做自由落体运动,并在下落过程中始终保持和导轨接触良好,当导体杆MN从开始下落到0.5s末时闭合电键S,已知导体杆的电阻r=0.5欧姆、质量m=10g,重力加速度g=10m/g^2.求:
(1)电键S闭合瞬间,导体杆MN的速度v是多少?此时通过电阻R的电流大小.
(2)电键S闭合后,当导体杆MN下落到某一高度处时其瞬时速度为2m/s,此时导体杆MN所受安培力的大小是多少?
改:重力加速度g=10m/s^2
如图所示,ABCD是竖直放置的光滑长直导轨框,两导轨间距L=0.5m,导轨上的电阻R=2.0欧姆,不计导轨自身的电阻,导轨框处于水平方向的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,磁场方向与导轨平面垂直,导体杆MN
开始不构成回路,没有电流,MN不受安培力,做自由落体运动
v=gt=5m/s
闭合瞬间构成回路,MN切割磁干线,产生电动势E=BLV=1*0.5*5=2.5V
通过R的电流I=E/(r+R)=2.5/(2+0.5)=1A
当速度为2m/s时,MN切割磁干线,产生电动势E=BLV=1*0.5*2=1V
回路中电流I=E/(r+R)=1/(2+0.5)=0.4A
MN所受安培力F=BIL=1*0.4*0.5=0.2N
就是楼上的做法。