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如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、...

如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行轨道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。

(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。               

 

1)以导体棒为研究对象,棒在磁场I中切割磁感线,棒中产生感应电动势,导体棒ab从A下落r/2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 mg-BIL=ma,式中l=r 式中 =4R 由以上各式可得到 (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 式中 解得    导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动,有 得 此时导体棒重力的功率为 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 = 所以,= 【解析】略
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A、从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动

B、从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动

C、从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动

D、从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动

 

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