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如图所示导体棒ab质量为100g,用绝缘细线悬挂.当悬线竖直时ab棒恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上放有质量为200g的另一导体棒cd,位置如图所示.整个装置处于竖直向上的
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更新时间:2024-04-24 21:27:59
问题描述:

如图所示导体棒ab质量为100g,用绝缘细线悬挂.当悬线竖直时ab棒恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上放有质量为200g的另一导体棒cd,位置如图所示.整个装置处于竖直向上的磁感强度B=0.2T的匀强磁场中,现保持悬线伸直将ab棒拉起0.8m高后无初速释放.当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后,还能继续向左摆到0.45m高处,求:

(1)ab棒与导轨第一次接触前、后的速度大小.

(2)cd棒获得的速度大小;

(3)瞬间通过ab棒的电量;

(4)此过程中回路产生的焦耳热.

程思雅回答:
  (1)ab棒下落过程中,切割磁感线,产生感应电动势,但没有感应电流,不受安培力,只有落到最低点时,接触导轨,与导轨cd棒组成闭合回路时才有感应电流产生.棒在向下、向上运动的过程中,只有重力做功,即机械能守恒.设ab棒与导轨第一次接触前、后的速度大小分别为v1和v2.   对ab棒,根据机械能守恒得:   下摆过程有:mgh1=12mv21
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