急--一道物理电学题在水平面上有两条平行金属导轨,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在平面向下,磁感应强度大小为B,两根金属杆间隔一定的距离摆放到导轨上,且与导轨垂直,两金属杆质量

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/10/05 02:40:51
急--一道物理电学题在水平面上有两条平行金属导轨,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在平面向下,磁感应强度大小为B,两根金属杆间隔一定的距离摆放到导轨上,且与导轨垂直,两金属杆质量
xTMoX+^ kH,*u]2%B]&@HBdBS ן}~^/y~v*XYs=Mm15?+|ʺWoJ 4;.F_3~Qi=sKlG;v*49U5?z,VЀ,a|TTPCN?N\bVAԫy}y);YeAG(CҊO 5 Zq}dHگNvhjv/ԞƔ.T婯ETwЗJ@)oʦ'UfqC>.*eU=Zrc@}H8;So>޽K|ix(<`f[R[V0a0bl}TLEKrW `/X<.̨V@BWPdmX@t,΄;N$J!ޤ?eͽE׵)S&]#k6YMRn N4 `t,ˣY 0hBDv ֑/&r=F%+p]1g}J^ރHyXdX#$CZo%zRDPqVbJ< ,ZR^"Jv5Pby/BIyO<݉(,O,t~?+H!W|y.nω:;wzE9qSIa2%Vb?rg)ʹ-gYdz+( ˻vۿ#{@Gp ]?L~dC[z誶a9\gg-o8XM$ymXߎ~8 

急--一道物理电学题在水平面上有两条平行金属导轨,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在平面向下,磁感应强度大小为B,两根金属杆间隔一定的距离摆放到导轨上,且与导轨垂直,两金属杆质量
急--一道物理电学题
在水平面上有两条平行金属导轨,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在平面向下,磁感应强度大小为B,两根金属杆间隔一定的距离摆放到导轨上,且与导轨垂直,两金属杆质量均为m,电阻均为R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,先将右杆固定,左杆以初速度V滑向右杆,为使两杆不相碰,则两杆初始间距至少为?
麻烦将解题过程写下来,

急--一道物理电学题在水平面上有两条平行金属导轨,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在平面向下,磁感应强度大小为B,两根金属杆间隔一定的距离摆放到导轨上,且与导轨垂直,两金属杆质量
设杆1恰好到达2停止,运动距离为S,由动量定理BIdt=Bdq=mv,通过杆的电荷量q=Bds/2R可解得s=2mRv/B^2d^2

pass

还能用微积分做
如果会用微元法的话可以分析微元,能得到一样的结果
设左边杆的速度为v1,是个关于时间t的函数
则根据动量守恒,右面杆的速度是
则整个回路里产生的电动势 U = Bdv1
电流为 I = U/2R
左杆的加速度是 dv1/dt = -F/m = -(Bd)^2*v1/2mR (因为是阻力)
解这个微分方程并代入初值, v1 =...

全部展开

还能用微积分做
如果会用微元法的话可以分析微元,能得到一样的结果
设左边杆的速度为v1,是个关于时间t的函数
则根据动量守恒,右面杆的速度是
则整个回路里产生的电动势 U = Bdv1
电流为 I = U/2R
左杆的加速度是 dv1/dt = -F/m = -(Bd)^2*v1/2mR (因为是阻力)
解这个微分方程并代入初值, v1 = v*exp(-(Bd)^2*t/2mR)
exp表示自然对数为底的指数函数
则左速度是 v1= v*exp(-(Bd)^2*t/2mR)
则两杆不相碰的最小距离是这个速度从0到无穷大的积分
为 2vmR/B^2d^2

收起