...长的平行光滑导轨,导轨间距L=0.5m,导轨左端连接一个R=0.2Ω的电阻...
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发布时间:2024-10-20 11:49
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热心网友
时间:2024-11-28 21:00
(1)在金属棒离开磁场右边界ef前已做匀速直线运动,设速度大小为v,则由
E=BLv、I= E R+r 、F 安 =BIL
得安培力大小为 F 安 = B 2 L 2 v R+r
根据平衡条件得 F=F 安 ,
联立得 v= F(R+r) B 2 L 2
代入解得,v=0.4m/s
(2)当拉力F的功率为0.08W时,由P=Fv′得,此时棒的速度为v′= P F =0.2N
棒所受的安培力大小为F′= B 2 L 2 v′ R+r =0.2N
由牛顿第二定律得:a= F-F′ m =0.5m/s 2 .
(3)金属棒通过磁场的过程中,整个电路中产生的热量为
Q= R+r R Q R
根据能量守恒定律得
Fx ce =Q+ 1 2 m v 2
联立上两式解得x ce =2.58m.
答:
(1)金属棒离开磁场右边界ef时的速度大小为0.4m/s.
(2)当拉力F的功率为0.08W时,金属棒加速度是0.5m/s 2 .
(3)有界磁场的长度x ce 是2.58m.