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光滑平行导轨弯成如图所示形状,倾斜部分与水平部分之间夹角为θ,圆周部分半径为R....

光滑平行导轨弯成如图所示形状,倾斜部分与水平部分之间夹角为θ,圆周部分半径为R.匀强磁场只限于水平部分如图虚线内很窄的区域,磁感应强度为B,方向竖直向上.导体棒2位于磁场右边界,将导体棒1在倾斜导轨部分高h处由静止释放,棒1和2质量均为m,电阻均为R且始终与导轨垂直,棒2刚好能滑到圆弧轨道的最高点,不计棒在倾斜导轨和水平导轨连接处的能量损失.则导体棒2在离开磁场的瞬间过程中回路内产生的电能.

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对2棒,在最高处,根据牛顿第二定律求得对应的速度,从最低处到最高处,由动能定理求得最低处的速度. 对1棒,由动能定理列出等式,对1棒和2棒,由动量守恒列出等式.由系统能量守恒求解产生的电能. 【解析】 对2棒,在最高处,根据牛顿第二定律得:mg= 从最低处到最高处,由动能定理得: -2mgR=-   得:v2= 对1棒,由动能定理得: mgh=     得:v= 对1棒和2棒,由动量守恒得:mv=mv1+mv2     得:v1=- 棒2在离开磁场的瞬间过程中回路内产生的电能,可由系统能量守恒得: E电=-(-)=mg-5mgR 答:导体棒2在离开磁场的瞬间过程中回路内产生的电能是mg-5mgR.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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