如图15-2-26所示,水平桌面上放置U形金属导轨,串接有电源.现将两根质量相等的裸导线L1和L2放在导轨上,方向与导轨垂直,导轨所在的平面有一个方向向上的匀强磁场.当合上开

◎ 题目

如图15-2-26所示,水平桌面上放置U形金属导轨,串接有电源.现将两根质量相等的裸导线L1和L2放在导轨上,方向与导轨垂直,导轨所在的平面有一个方向向上的匀强磁场.当合上开关后,两根导线便向右运动,并先后脱离导轨右端掉到水平地面上,测得它们落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2.求合上开关后:

图15-2-26
(1)安培力对导线L1和L2所做的功之比为多少;
(2)通过导线L1和L2的电荷量之比为多少.

◎ 答案

(1)W1∶W2=(s1∶s2)2  (2) Q1∶Q2=s1∶s2

◎ 解析

(1)导线脱离导轨后做平抛运动,由s=vt,h=得t=,所以s=v,由此式可知s∝v,则有.又由动能定理有W=mv2,则W∝v2,则有.
(2)导线在导轨上运动时,安培力对导线的冲量使导线的动量增加.对导线由动量定理有Ft=mv.又F=BIL,I=,则可得Q=.由此式可知Q∝v,则有.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图15-2-26所示,水平桌面上放置U形金属导轨,串接有电源.现将两根质量相等的裸导线L1和L2放在导轨上,方向与导轨垂直,导轨所在的平面有一个方向向上的匀强磁场.当合上开…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、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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