.如图所示,质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行,两轨间距为L,导轨一端与电阻R连接,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。杆从x轴原点O以大小为v0的水平

◎ 题目

.如图所示,质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行,两轨间距为L,导轨一端与电阻R连接,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。杆从x轴原点O以大小为v0的水平初速度向右滑行,直到停下。已知杆在整个运动过程中速度v和位移x的函数关系是:vv0-。杆与导轨的电阻不计。

(1)试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式;
(2)分别求出杆开始运动和停止运动时所受的安培力F1F2
(3)证明杆在整个运动过程中动能的增量DEk等于安培力所做的功W
(4)求出电阻R所增加的内能DE

◎ 答案

(1) F==- (2) v’=0,F’=0
(3)W==mv02DEk
(4)DEDEkmv02

◎ 解析

(1)安培力FBILI=,由题意得vv0-,所以F==-,成线性关系。
(2)开始运动瞬间x=0,F0=,停止运动时v’=0,F’=0,
(3)安培力与位移成线性关系,所以安培力做的功与平均力做的功相等,即Wxmxm,由v’=v0-=0,得xm=,所以W==mv02DEk,命题得证,
(4)根据能量守恒DEDEkmv02

◎ 知识点

    专家分析,试题“.如图所示,质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行,两轨间距为L,导轨一端与电阻R连接,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。杆从x轴原点O以大小为v0的水平…”主要考查了你对  【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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