...长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质 ...

发布网友 发布时间：2024-10-23 06:22

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（1）当磁场开始运动时，导体棒中产生的感应电动势E=BLv1；
感应电流I=ER=BLv1R；
导体棒受到的安培力F安=BIL=B2L2v1R；
则由牛顿第二定律可知：F安-f=ma；
a=B2 L2v1m-fm；
（2）当棒的速度为v2时，棒相对于磁场的速度为v1-v2；
则产生的感应电动势E1=BL（v1-v2）
（3）导体棒所达到的恒定速度v3时，根据E=BL（v1-v3），I＝ER+r，
得导体棒所受的安培力F=BIL=B2L2(v1?v3)R
由于速度恒定时，则有：B2L2(v1?v3)R=f，
可得：v3=v1-fRB2L2
（4）设导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小为a′，此时磁场与导体棒的速度差为△v．
导体棒做匀加速运动时受到的合力是定值，它切割磁感线产生的感应电动势、感应电流是一定的，说明导体棒与磁场的速度差是一定的，即导体棒做与磁场加速度相等的匀加速直线运动．
因为导体棒在运动过程中受到安培力F和阻力f作用，合力产生加速度，根据牛顿第二定律有：
 F-f=ma′，
又F=BIL，I=BL△vR，则得：F=B2L2△vR 
对于磁场有：
t时刻速度为 v1=△v+vt；
加速度为：a′=v1t=△v+att，
联立解得：a′=fR+B2L2vtB2L2t?mR．
答：（1）开始时加速度为B2 L2v1m-fm；
（2）导体棒产生的感应电动势为BL（v1-v2）；
（3）恒定速度为v1-fRB2L2；
（4）加速度大小为fR+B2L2vtB2L2t?mR