如圖所示,頂角θ=45°,的金屬導軌 MON固定在水平面內(nèi),導軌處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中。一根與ON垂直的導體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導軌MON向左滑動,導體棒的質(zhì)量為m,導軌與導體棒單位長度的電阻均勻為r。導體棒與導軌接觸點的a和b,導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸。t=0時,導體棒位于頂角O處,求:
(1)t時刻流過導體棒的電流強度I和電流方向。
(2)導體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式。
(3)導體棒在0~t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(4)若在t0時刻將外力F撤去,導體棒最終在導軌上靜止時的坐標x。
(1) 電流方向: b→a
(2)Q=
(3) Q=
(4) x=v0t0+ d==
(1)0到t時間內(nèi),導體棒的位移: x=t
t時刻,導體棒的長度: l=x
導體棒的電動勢: E=Bl v0
回路總電阻: R=(2x+x)r
電流強度:
電流方向: b→a
�。�2) F=BlI=
(3)t時刻導體棒的電功率: P=I 2R
由于I恒定 R/=v0rt∝t
因此
Q=
�。�4)撤去外力持,設任意時刻t導體的坐標為x,速度為v,取很短時間Δt 或很短距離Δx
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在t~t+時間內(nèi),由動量定理得
BIlΔt=mΔv
掃過的面積ΔS= �。�x=v0t)
x=
設滑行距離為d,則
即 d2+2v0t0d-2ΔS=0
解之 d=-v0t0+ �。ㄘ撝狄焉崛ィ�
得 x=v0t0+ d==
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(06江蘇物理卷)如圖所示,頂角θ=45°,的金屬導軌 MON固定在水平面內(nèi),導軌處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中。一根與ON垂直的導體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導軌MON向左滑動,導體棒的質(zhì)量為m,導軌與導體棒單位長度的電阻均勻為r。導體棒與導軌接觸點的a和b,導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸。t=0時,導體棒位于頂角O處,求:
(1)t時刻流過導體棒的電流強度I和電流方向。
(2)導體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式。
(3)導體棒在0~t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(4)若在t0時刻將外力F撤去,導體棒最終在導軌上靜止時的坐標x。
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(06江蘇物理卷)如圖所示,頂角θ=45°,的金屬導軌 MON固定在水平面內(nèi),導軌處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中。一根與ON垂直的導體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導軌MON向左滑動,導體棒的質(zhì)量為m,導軌與導體棒單位長度的電阻均勻為r。導體棒與導軌接觸點的a和b,導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸。t=0時,導體棒位于頂角O處,求:
(1)t時刻流過導體棒的電流強度I和電流方向。
(2)導體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式。
(3)導體棒在0~t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(4)若在t0時刻將外力F撤去,導體棒最終在導軌上靜止時的坐標x。
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06(江蘇卷)17 (17分)如圖所示,頂角θ=45°,的金屬導軌MON固定在水平面內(nèi),導軌處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中。一根與ON垂直的導體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導軌MON向右滑動,導體棒的質(zhì)量為 m,導軌與導體棒單位長度的電阻均為r,導體棒與導軌接觸點的a和b,導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸。t=0時,導體棒位于頂角O處,求:
(1)t時刻流過導體棒的電流強度I和電流方向。
(2)導體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式。
(3)導體棒在0~t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(4)若在to 時刻將外力F撤去,導體棒最終在導軌上靜止時的坐標x。
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