題目列表(包括答案和解析)
如圖2所示,兩根平行的金屬導軌,固定在同一水平面上,磁感應強度B=0.05 T的勻強磁場與導軌所在平面垂直(圖中未畫出),導軌的電阻很小,可忽略不計.導軌間的距離l=0.20 m.兩根質(zhì)量均為m=0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導軌保持垂直,每根金屬桿的電阻均為R=0.50 Ω.在t=0時刻,兩桿都處于靜止狀態(tài).現(xiàn)有一與導軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導軌上滑動.經(jīng)過t=5.0 s,金屬桿甲的加速度為a=1.37 m/s2.問此時兩金屬桿的速度各為多少??
圖2
【解析】設t=5.0 s時兩金屬桿甲、乙之間的距離為x,速度分別為v1和v2,經(jīng)過很短的時間Δt,桿甲移動距離v1Δt,桿乙移動距離v2Δt,回路面積改變ΔS=[(x-v2Δt)+v1Δt]l-lx=(v1-v2)lΔt.由法拉第電磁感應定律知,回路中的感應電動勢回路中的電流
對桿甲由牛頓第二定律有F-BlI=ma
由于作用于桿甲和桿乙的安培力總是大小相等、方向相反,所以t=5.0 s時兩桿的動量(t=0時為0)等于外力F的沖量Ft=mv1+mv2
聯(lián)立以上各式解得
代入數(shù)據(jù)得v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s.
如圖2所示,兩根平行的金屬導軌,固定在同一水平面上,磁感應強度B=0.05 T的勻強磁場與導軌所在平面垂直(圖中未畫出),導軌的電阻很小,可忽略不計.導軌間的距離l=0.20 m.兩根質(zhì)量均為m=0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導軌保持垂直,每根金屬桿的電阻均為R=0.50 Ω.在t=0時刻,兩桿都處于靜止狀態(tài).現(xiàn)有一與導軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導軌上滑動.經(jīng)過t=5.0 s,金屬桿甲的加速度為a=1.37 m/s2.問此時兩金屬桿的速度各為多少??
圖2
【解析】設t=5.0 s時兩金屬桿甲、乙之間的距離為x,速度分別為v1和v2,經(jīng)過很短的時間Δt,桿甲移動距離v1Δt,桿乙移動距離v2Δt,回路面積改變ΔS=[(x-v2Δt)+v1Δt]l-lx=(v1-v2)lΔt.由法拉第電磁感應定律知,回路中的感應電動勢回路中的電流
對桿甲由牛頓第二定律有F-BlI=ma
由于作用于桿甲和桿乙的安培力總是大小相等、方向相反,所以t=5.0 s時兩桿的動量(t=0時為0)等于外力F的沖量Ft=mv1+mv2
聯(lián)立以上各式解得
代入數(shù)據(jù)得v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s.
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相距d=170m的兩物體在同一水平直線上相向運動,初速度分別為v1=10m/s,v2=2m/s,均做加速度大小相等的勻減速運動直至停止,經(jīng)過20s,兩物體相遇,求兩物體相遇時的速度。
某同學解答過程如下:
設物體的加速度大小為a,相遇時,兩物體位移大小之和為d,有
代入數(shù)據(jù)得加速度a的大小,再由公式求得兩物體相遇時的速度。
你認為上述解法是否正確?若正確,根據(jù)上述過程列式求出結(jié)果;若不正確,指出錯誤原因并求出正確結(jié)果。
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