作业帮 > 综合 > 作业

如图所示为足够长的光滑斜面导轨MM'和NN',斜面的倾角θ=30°,导轨相距为d,上端M和N用导线相连,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/19 00:29:23
如图所示为足够长的光滑斜面导轨MM'和NN',斜面的倾角θ=30°,导轨相距为d,上端M和N用导线相连,并处于垂直斜面向上的均匀磁场中,磁场的磁感强度的大小随时间t的变化规律为B=kt,其中k为常数.质量为m的金属棒ab垂直导轨放在M、N附近,从静止开始下滑,通过的路程为L时,速度恰好达到最大,此时磁场的磁感强度的大小为B1.设金属棒的电阻为R,导轨和导线的电阻不计.某同学再求金属棒速度最大时产生的最大电功率有两种不同的方法   同学:求出V最大,则P=F安*V最大 .  老师上课说这个算法是错误的,因为有两个电动势,一个自感一个互感.所以不能用.这是为何不能理解.
以下是我的思路:因为B随时间均匀变化,所以磁感应强度的变化率不变,产生的感生电动势随时间变化保持不变,所以感应电流的大小不变,所以导体棒在MN端就会收到安培力,因为mgsinθ>F安 导体棒就会开始向下滑,这时就会产生动生电动势,导体棒做加速度减小的加速运动,当mgsinθ=F安时 速度达到最大,此时P=F安*V最大     非要用P=I^2R 来算吗,

“因为有两个电动势,一个感生,一个动生”不是自感互感.
这里, B随时间变化, 会产生感生电动势.同时金属棒还在运动, 会产生动生电动势.这两个电动势的和导致电流不断的变化.计算功率可以用P = I^2 R
再问: 为何不用P=Fv?
再答: v是求不出来的.
再问: 那这个公式理论上合适,就是V算不出来?那为何他们都说F安不对,感生产生的F安算不出来?
再答: P = F v 是有条件的, 仅适用于磁场恒定的情形.
再问: P=FV不适用 是不是F=BIL 在变化的磁场不适用 可不可以用F=BIL 求某个瞬间的安培力?
再答: F = BIL是任何情况都适用的.
再问: 既然F = BIL是任何情况都适用的,为何P = F v 是有条件的, 仅适用于磁场恒定的情形我查了一下P=Fv 在任何情况下,无论F为恒力,还是变力,都能用,只是求某一个瞬间的值。
再答: 首先需要清楚,(1) 电功率P = I^2 R 是正确的.(2) 至于P 是否等F v, 需要根据具体情况分析.由此可以看出, 变化的磁场导致产生感生电动势, I^2 R - Fv刚好等于感生电动势对应的功率.磁场不变时, 感生电动势=0, 这时才有 I^2 R = Fv

如图所示为足够长的光滑斜面导轨MM'和NN',斜面的倾角θ=30°,导轨相距为d,上端M和N用导线相连, 如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直 如图所示,倾角为θ=30°、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1=0.4m,B1=5T的匀强磁场垂直导轨平面向上. 如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为L,电阻忽略不计且足够长,导轨平面的倾角为α,斜面上相隔 如图所示,两平行的足够长光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l,导轨电阻忽略不计,导轨所在平面的倾角为α,匀强 在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B、范围足够大的匀强磁场中, 如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为 ,导轨平面与水平面的夹角 =30°,导轨电阻不计,磁 如图甲所示,两条电阻不计的金属导轨平行固定在倾角为37°的斜面上,两导轨间距为L=0.5m.上端通过导线与R=2Ω的电阻 电阻可忽略不计的光滑平行金属导轨长S=1.15m,两导轨间距L=0.75m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1 如图所示,一足够长的光滑斜面倾角为θ=30°,斜面AB与水平面BC连接,质量m=2kg的物体置于水平面上的D点,D点距B 如图所示,两根足够长固定平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上,导轨上、下端各接有阻值R=20Ω的电阻,导轨电阻忽略不计 如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电