Question

.如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3 的定值電阻．在水平虛線、間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場、磁場區(qū)域的高度為．導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻；導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻．它們分別從圖中、處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當(dāng)剛穿出磁場時(shí)正好進(jìn)入磁場．設(shè)重力加速度為g=10 m／s²．（不計(jì)、之間的作用，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中、棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好）

求：（1）在整個(gè)過程中、兩棒克服安培力分別做的功；

（2）進(jìn)入磁場的速度與進(jìn)入磁場的速度之比：

（3）分別求出點(diǎn)和點(diǎn)距虛線的高度．

 

Answer 1

 

（1）因a、b在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)，其安培力等于各自的重力，由功的公式得

 J

J

（2）b在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為v_b，總電阻R₁=7.5Ω

b中的電流I_b=                  ①                         

                      ②                     

同理，a棒在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為v_a，總電阻R₂=5 Ω：

                       ③     

由以上各式得             ④                 

（3）                          ⑤                     

                            ⑥             

                         ⑦

                             ⑧                 

由④⑤⑥⑦⑧得 m=1.33 m                                    m=0.75 m                                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 解析:略