物理电磁感应双杆运动问题.例3(2004年高考全国I卷第24题)图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨,处在磁感强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面(纸面)向里.导轨的a1

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/04/27 23:23:08
物理电磁感应双杆运动问题.例3(2004年高考全国I卷第24题)图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨,处在磁感强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面(纸面)向里.导

物理电磁感应双杆运动问题.例3(2004年高考全国I卷第24题)图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨,处在磁感强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面(纸面)向里.导轨的a1
物理电磁感应双杆运动问题.
例3(2004年高考全国I卷第24题)图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨,处在磁感强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面(纸面)向里.导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的,距离为l1;c1d1段与c2d2段也是竖直的,距离为l2.x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆,质量分别为m1、m2,它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触.两杆与导轨构成的回路的总电阻为R.F为作用于金属杆x1y1上竖直向上的恒力.已知两杆运动到图示位置时,已匀速向上运动,求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率.
受力如图所示,那个T是哪来的?

物理电磁感应双杆运动问题.例3(2004年高考全国I卷第24题)图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨,处在磁感强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面(纸面)向里.导轨的a1
设两杆速度为v,
x1y1和x2y2都产生感应电动势,x2y2的电动势更大,
合电动势E=E2-E1=Bv(l2-l1),电流I=E/R,
x1y1受到的安培力向上,F1=Il1B,
x2y2受到的安培力向下,F2=Il2B,
两杆一起匀速运动,所受合力都为0,
x2y2:m2g+F2=T,
x1y1:m1g+T=F1+F,
(x2y2要向上运动,必然受到轻绳向上的拉力T,根据作用力与反作用力原理,x1y1受到向下的拉力T)
联立以上各式解出v,重力的功率(m1g+m2g)v,
两杆匀速运动,拉力F做正功,重力做负功,总功转化为电能,最终转化为内能(热量),
热功率(F-m1g-m2g)v,
(如果解出电流I,用I^2R也一样)