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如图所示,两根质量均为2kg的金属棒ab、cd静止放在光滑的水平导轨上,左、右两部分导轨间距之比为1:2,导轨间有强度相等、方向相反的匀强磁场,两棒的电阻之比Rab∶Rcd=1:2
 更新时间:2024-04-19 11:17:50
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问题描述:

如图所示,两根质量均为2kg的金属棒ab、cd静止放在光滑的水平导轨上,左、右两部分导轨间距之比为1:2,导轨间有强度相等、方向相反的匀强磁场,两棒的电阻之比Rab∶Rcd=1:2,导轨足够长且电阻忽略不计。若用250N的水平力向右拉cd棒,在cd棒开始运动0.5m的过程中,cd棒上产生的焦耳热为30J,cd棒运动0.5m后立即撤去拉力,这时两棒速度大小之比vab:vcd=1:2,求:

(1)撤去外力时两棒的速度是多大?

(2)电路中产生的总的焦耳热是多少?

戈戟回答:
  (1),(2)解析:⑴cd棒运动0.5m的过程中,由功能关系有:由,,得:当时;,故又所以又,所以撤去外力时:,⑵由公式F=BIL知,任一时刻都有2Fab=Fcd,则由动量定律得,稳定时,且2Lab=Lcd联立解得:v’ab=6.4m/s,v’cd=3.2m/s所以电路中产生的总的焦耳热为
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