作业帮11题,求详解
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/07/09 02:00:16
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11题,求详解
11题,求详解
11题,求详解
如图,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直．电源电动势为E,内电阻r,定值电阻为R,其余部分电阻不计．则当电键调闭合的瞬间,棒ab的加速度为多大?
考点：牛顿第二定律；安培力．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：根据闭合电路欧姆定律可以计算电键闭合瞬间,电路中电流I的大小和方向,已知电流的大小可以算出此时ab棒受到的安培力的大小和方向,对导体棒进行受力分析知,导体棒受到的安培力在水平方向的分力使导体棒ab产生加速度,根据牛顿第二定律可以算得导体棒的加速度．
由题意知,电键闭合时,导体棒中通过的电流方向是从a到b,根据左手定则知,导体棒受到的安培力方向如图所示
因为导体棒受三个力作用下在水平方向运动,故导体棒在竖直方向所受合力为0
由题意得：F=BIL
则导体棒所受的合力F合=F合x=Fsinα
根据牛顿第二定律,棒产生的加速度a＝
F合
m
＝
BILsinα
m
在电路中,根据闭合电路欧姆定律I＝
E
R+r
知,通过导体棒的电流大小I＝
E
R+r
所以导体棒产生的加速度a=
BILsinα
m
＝
BELsinα
m(R+r)
答：棒ab的加速度大小为：a＝
BELsinα
m(R+r)
=
BEdsinα
m(R+r)
．
点评：能通过左手定则确定安培力的大小和方向,并对导体棒正确的受力分析得出导体棒所受的合力,根据牛顿第二定律解得．主要考查左手定则和闭合回路的欧姆定律的运用．