如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab棒的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的-物理

题目简介

如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab棒的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的-物理

题目详情

如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab棒的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度庐B=1T.当ab棒由静止释放0.8S后,突然接通电键,不计空气阻力,设导轨足够长.求ab棒的最终速度的大小.(g取10m/s2360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

ab棒由静止开始自由下落0.8s时速度大小为
V=gt=10×O.8m/s=8m/s
此瞬间ab棒产生的感应电动势为
E=Blv=1×0.2×8V=1.6V  
闭合K瞬间ab棒受到安培力为
F=BIL=Bclass="stub"E
R
L=1×class="stub"1.6
0.4
×0.2
=0.8N
而ab棒的重力为  G=mg=lO×l0-3×10N=0.1N    
因为F>mg,闭合K后ab棒加速度向上,开始做匀减速运动,产生的感应电流和受到的安培力逐渐减小,当安培力F′=mg时,开始做匀速直线运动,此速度为最终速度设最终速度为V,
 则有F′=BI′L=
B2L2v′
R
=mg
  
代入数据解得,最终速度  V′=class="stub"mgR
B2L2
=1m/s
答:ab棒的最终速度的大小为1m/s.

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