赖蛤蟆 幼苗
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(1)当金属杆1从N轨道第一次滑到U形轨道上层时的速度为v0,此时的电流最大为Imax,根据机械能守恒,得:
m1gh1=
m1
v20
2①
根据法拉第电磁感应定律得:E=BLv0②
而:Imax=
E
R③
联立①②③公式得:Imax=0.2A
(2)设金属杆2离开下层轨道时的速度是v2此后金属杆1在上层的最大速度是v1两杆组成的系统动量守恒,则:
m1v0=m1v1+m2v2 ④
金属杆2做平抛运动的时间:t=
2H
g ⑤
又:v2=
s
t ⑥
联立④⑤⑥并代入数据得;v1=2m/s
v2=1m/s
此后金属杆1能够上升的最大高度h 2,根据机械能守恒得:
m1gh2=
1
2m1
v21
代入数据解得:h2=0.2m
(3)设产生焦耳热为Q,由能量守恒定律得:m1gh1=
1
2m1
v21+
1
2m2
v22+Q
代入数据得:Q=2.5J
答:(1)流过金属杆的最大电流为0.2A;
(2)当金属杆2离开下层导轨后金属杆1的最大速度及上升的最大高度为0.2m;
(3)此过程中电路产生的焦耳热为2.5J
点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律;导体切割磁感线时的感应电动势.
考点点评: 本题关键是明确导体棒运动过程中的能量变化情况,然后多次运用动能定理、机械能守恒定律、动量定理列式求解.
1年前
你能帮帮他们吗
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