原来的多少倍?(3)若将磁感应强度B调为原来3倍,再释放P2,问P2杆是否有可能与P1杆不碰撞?为什么?【解析】(1)设杆的质量为m,则杆进入磁场时受到的安培力F=mgsinq-mmgcosq对P1杆运动的全过程,根据动能定理:解得:(2)设杆长为l、进入磁场时速度为v,杆进入磁场能做匀速运动,满足:BIl=mgsinq-mmgcosq得:可见B与成反比.设杆下滑加速度为a,由题意P1、P2杆到ab的距离可记为L、2L,则可得磁感应强度调后B2与调前B1之比=0.84所以应调到原来的0.84倍(3)P2杆必与P1杆发生碰撞.因为此条件下,P2杆进入磁场后做加速度变小的减速运动,它离开磁场时的速度必大于P1杆离开磁场时的速度.练习6.如图所示,两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道,如图所示放置,间距为d=1m,在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a,斜轨道与平直轨道区域以光滑圆弧连接,在平直轨道右端放置另一金属杆b,杆a、b电阻Ra=2Ω、Rb=5Ω,在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感强度B=2T.现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动,同时由静止释放杆a,杆a由静止滑到水平轨道的过程中,通过杆b的平均电流为0.3A;从a下滑到水平轨道时开始计时,a、b杆运动速度-时间图象如图所示(以a运动方向为正),其中ma=2kg,mb=1kg,g=10m/s2,求:(1)杆a在斜轨道上运动的时间;(2)杆a在水平轨道上运动过程中通过其截面的电量;(3)在整个运动过程中杆b产生的焦耳热.【解析】(1)对b棒运用动量定理,有:其中代入数据得到:(2)对杆a下滑的过程中,机械能守恒:,解得最后两杆共同的速度为,由动量守恒得代入数据计算得出杆a动量变化等于它所受安培力的冲量,由动量定理可得而由以上公式代入数据得q=7/3C(3)由能量守恒得,共产生的焦耳热为b棒中产生的焦耳热为
全文预览
