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如图,足够长的光滑平行导轨水平放置,电阻不计,MN部分的宽度为2l,PQ部分的宽度为l,金属棒a和b的质量分别为2m和m,其电阻大小分别为2R和R,a和b分别在MN和PQ上,垂直导轨相距足够远,
题目详情
如图,足够长的光滑平行导轨水平放置,电阻不计,MN部分的宽度为2l,PQ部分的宽度为l,金属棒a和b的质量分别为2m和m,其电阻大小分别为2R和R,a和b分别在MN和PQ上,垂直导轨相距足够远,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,开始a棒向右运动为va,b棒静止,两棒运动时始终保持平行且a总在MN上运动,b总在PQ上运动,求a、b的最终速度.
▼优质解答
答案和解析
设a最终的速度为v1、b最终的速度为v2,最后a、b均匀速运动,回路中的感应电流为零;
根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得:B•2lv1=Blv2,
设从开始运动到达到稳定状态,回路中的平均感应电流为I,根据动量定理可得:
对a棒:-BI•2lt=2mv1-2mva,
对b棒:BIlt=mv2-0,
联立解得:v1=
va,v2=
va.
答:a的最终速度为
va,b的最终速度为
va.
根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得:B•2lv1=Blv2,
设从开始运动到达到稳定状态,回路中的平均感应电流为I,根据动量定理可得:
对a棒:-BI•2lt=2mv1-2mva,
对b棒:BIlt=mv2-0,
联立解得:v1=
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答:a的最终速度为
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