电磁感应 平行金属导轨 产生电能 速率 、b与b、c的间距相等,则关于金属棒由a到b和由b 如图水平光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/08 04:51:48
电磁感应 平行金属导轨 产生电能 速率 、b与b、c的间距相等,则关于金属棒由a到b和由b 如图水平光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一
电磁感应 平行金属导轨 产生电能 速率 、b与b、c的间距相等,则关于金属棒由a到b和由b
如图水平光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒垂直搁在导轨上,令棒以一定的初速度向右运动,当其通过位置a时速率为υa,通过位置b时速率为υb,到位置C时棒刚好静止,设导轨与棒的电阻均不计,a、b与b、c的间距相等,则关于金属棒由a到b和由b到c的两个过程中,说法正确的是( )
A.通过棒截面的电量不相等
B.棒运动的加速度相等
C.棒通过a、b两位置时的速率关系为υa>2υb
D.回路中产生的电能Eab与Ebc的关系为:Eab = 3Ebc
D,
电磁感应 平行金属导轨 产生电能 速率 、b与b、c的间距相等,则关于金属棒由a到b和由b 如图水平光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一
我来尝试一下:
过程分析可知,棒向右运动的时候产生感应电流,因而又产生阻碍棒运动的安培力.
对于A:考虑任意一小段时间Δt内,假设棒速度视为匀速的v.感应电动势U=BLv,电流I=BLv/R,通过的电荷量ΔQ=IΔt=BLvΔt/R=BLΔs/R.因此通过的电荷量与棒运动的距离成正比.既然ab与bc两个距离相等,两个过程中流过棒的电荷量就相等,A错.
对于B:安培力满足F=BIL=B^2L^2v/R,与速度是成正比的.两个过程中棒运动速度肯定不一样,那么安培力大小和加速度也肯定不同,B错.
对于C:用动量定理.假定在一段很小的距离Δs内,棒运动可视为匀速v,消耗时间为Δt=Δs/v.这段时间前后棒的动量变化Δp=mΔv=FΔt=B^2L^2vΔt/R=(B^2L^2/R)Δs,亦即动量的变化量跟棒运动的距离是成正比的.对于较大的距离s也仍然成立,因为ab与bc两个距离相等,故有va-vb=vb-vc,又有vc=0,故va=2vb,C错.
对于D:从能量角度考虑的话,该过程是棒的动能转化为电能,再转化为电阻发热的内能.所以产生的电能的量就是棒动能的减少量.C中我们已经得出va=2vb,那么a,b两处棒的动能就有Eka=4Ekb.产生的电能Eab=Eka-Ekb=3Ekb,Ebc=Ekb,故有Eab=3Ebc,D正确.
供参考.欢迎追问.