(1)以导体棒为研究对象,棒在磁场I中切割磁感线,棒中产生产生感应电动势,导体棒ab从A下落
时,导体棒在重力与安培力作用下做加速运动,由牛顿第二定律,得r 2
mg-BIL=ma,式中l=
r
3
I1=
Blv1
R并1
R并1=
=4R8R×(4R+4R) 8R+4R+4R
由以上各式可得到:a=g-
3B2r2v1
4mR
(2)当导体棒ab通过磁场II时,若安培力恰好等于重力,棒中电流大小始终不变,即mg=BI×2r
I2=
,2Brv3
R并2
公式中:R并2=
=3R12R×4R 12R+3R
解得:v3=
=mgR并2
4B2r2
3mgR
4B2r2
导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动,有
-
v
=2gh
v
得:h=
-9m2gR2
32B4r4
v
2g
此时导体棒重力的功率为
PG=mgvt=
3m2g2R 4B2r2
根据能量守恒定律,此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率,即
P电=P1+P2=PG
所以P2=
P
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