如图所示,平行长导轨PQ,MN光滑,相距l=0.5m,处在同一水平面内,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场竖直向下穿

2025-05-16 10:05:54
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回答1:

(1)由闭合电路欧姆定律得:I=

E
R+r
=
1.5
0.8+0.2
A=1.5A
导体ab的加速度 a=
BIl
m
=
0.8×1.5×0.5
0.1
m/s2=6m/s2
随后棒的加速度逐渐减小,但速度仍不断增加,最后做匀速运动.
(2)ab棒产生的反电动势 E′=Blv=0.8×0.5×7.5V=3V
棒中电流 I′=
E′?E
R+r
=
3?1.5
0.8+0.2
A=1.5A
所以施加的外力应等于安培力:F=BI′l=0.8×1.5×0.5N=0.6N,方向向右.
(3)外力的功率:P=Fv=0.6×7.5W=4.5W
回路中电阻上的发热功率:P=I′2(R+r)=1.52×(0.8+0.2)W=2.25W
转化为电池中的化学能的功率:P=EI′=1.5×1.5W=2.25W
因为P=P+P,所以外力做功转化为回路中的热能和电池中的化学能.
答:
(1)在开关S闭合瞬间,导体ab的加速度为6m/s2,随后棒的加速度逐渐减小,但速度仍不断增加,最后做匀速运动.
(2)施加的外力应等于安培力为0.6N,方向向右.
(3)外力做功转化为回路中的热能和电池中的化学能.