動(dòng)量：子彈打木塊專(zhuān)題-資料下載頁(yè)
2025-08-01 15:15本頁(yè)面
【正文】 的質(zhì)量皆為 m，電阻皆為 R，回路中其余部分的電阻可不計(jì)．在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B．設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑行．開(kāi)始時(shí)，棒 cd靜止，棒 ab有指向棒cd的初速度 V0．若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸， 求：（ 1）在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少？ (2）當(dāng) ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?3/4時(shí)， cd棒的加速度是多少？ （ 1）從初始至兩棒達(dá)到速度相同的過(guò)程中，兩棒總動(dòng)量守恒，有 根據(jù)能量守恒，整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的總熱量 mVmV 20 ?20220 41)2(2121 mVVmmVQ ???（ 2）設(shè) ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?3/4時(shí)， cd棒的速度為 V1，則由動(dòng)量守恒可知 100 43 mVVmmV ??此時(shí)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流分別為 : BLVVE )43( 10 ?? REI2?棒所受的安培力 IBLF ?所以 cd棒的加速度為 mFa ? 由以上各式，可得 mRVLBa4022?B V0 L a c d b (2）當(dāng) ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?3/4時(shí)， cd棒的加速度是多少？ 解：設(shè) cd、 c/d/間寬度為 L， gh的質(zhì)量是 m，當(dāng)兩棒的速度穩(wěn)定時(shí)，回路中的感應(yīng)電流為零，設(shè)導(dǎo)體棒ef的速度減小到 V1, 導(dǎo)體棒 gh的速度增大到 V2,則有 2BLV1BLV2=0,即 V2=2V1。 [拓展 4]如圖所示， abcd和 a/b/c/d/為水平放置的光滑平行導(dǎo)軌，區(qū)域內(nèi)充滿(mǎn)方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 ab、 a/b/間的寬度是 cd、 c/d/間寬度的 2倍。設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)體棒 ef的質(zhì)量是 gh的質(zhì)量的 2倍。現(xiàn)給導(dǎo)體棒 ef一個(gè)初速度 V0，沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩棒的速度穩(wěn)定時(shí)，兩棒的速度分別是多少？ a a/ b b/ d d/ c c/ e f/ g h/ c 對(duì)導(dǎo)體棒 ef由動(dòng)量定理得： 01 222 mVmVtIBL ?????對(duì)導(dǎo)體棒 gh由動(dòng)量定理得： 02 ???? mVtIBL由以上各式可得： 0201 32,31 VVVV ??此題 還可用動(dòng)量守恒定律來(lái)解嗎？ 若木板足夠長(zhǎng)且地面光滑、求 m與 M的最終速度？ 求擊中瞬間繩子的張力？ v0 m M h 練 習(xí)
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