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第三题 两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q等于两棒损失的机械能: Q=mg•2xsi

答案:2  悬赏:70  手机版
解决时间 2021-03-29 04:25
第三题 两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q等于两棒损失的机械能: Q=mg•2xsi
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(1)以ab棒为研究对象,由动能定理,得到:mgsinα= 12mv2,解得v1=4m/s
此后ab棒匀速下滑,根据切割公式,有E=BLv1
根据欧姆定律,有E= 2IR
根据安培力公式,有F=BIL
根据平衡条件,有:mgsinα=BIL
联立得到:mgsinα= B2L2v12R
解得:BL=1Tm
又由于BIL=mgsinα,解得I=1A.
(2)设经过时间t1,金属棒cd也进入磁场,其速度也为v1,金属棒cd在磁场外有x= 12v1t1,此时金属棒ab在磁场中的运动距离为:x=v1t1=2x,
两棒都在磁场中时速度相同,无电流,金属棒cd在磁场中而金属棒ab已在磁场外时,cd棒中才有电流,cd棒加速运动的位移为2x;
电量为q= ΔΦ2R= 2BxL2R=0.8C
(3)金属棒ab在磁场中(金属棒cd在磁场外)回路产生的焦耳热为:
Q1=mgsinα×2x=3.2J
金属棒ab、金属棒cd都在磁场中运动时,回路不产生焦耳热.两棒加速度均为gsinα,
ab离开磁场时,ab、cd的速度均为v2,v22-v12=2gxsinα,
解得v2= 4gxsinα=4 2m/s;
金属棒cd在磁场中(金属棒ab在磁场外),金属棒cd离开磁场时的速度为v3,根据题意,可知与ab棒进入时速度相同,即v3=4m/s,
由动能定理:
2mgxsinα-Q2= 12mv32− 12mv22代值解得:Q2=4.8J
Q=Q1+Q2=8J

故答案为:追答1A0.8c8j可以了吗
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