字典翻译 问答 初中 物理 如图所示.在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一竖直放置的光滑的平行金属导轨.导轨平面与磁场垂直,导轨间距为L,顶端接有阻值为R的电阻.将一报金属棒从导轨上的M处以速度v0竖
问题标题:
如图所示.在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一竖直放置的光滑的平行金属导轨.导轨平面与磁场垂直,导轨间距为L,顶端接有阻值为R的电阻.将一报金属棒从导轨上的M处以速度v0竖
问题描述:

如图所示.在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一竖直放置的光滑的平行金属导轨.导轨平面与磁场垂直,导轨间距为L,顶端接有阻值为R的电阻.将一报金属棒从导轨上的M处以速度v0竖直向上抛出,棒到达N处后返回,回到出发点M时棒的速度为抛出时的一半.己知棒的长度为L,质量为m,电阻为r.金属棒始终在磁场中运动,处于水平且与导轨接触良好,忽略导轨的电阻.重力加速度为g.求:

(1)金属棒从M点被抛出至落回M点的整个过程中,电阻R消耗的电能;

(2)当金属棒向下运动达到稳定状态时的速度大小v;

(3)经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子的碰撞.已知元电荷为e,求当金属棒向下运动达到稳定状态时,棒中金属离子对一个自由电子沿棒方向的平均作用力大小.

韩继征回答:
  (1)金属棒从M点被抛出至落回M点的整个过程中,由能量守恒得回路中消耗的电能  Q=12mv02-12m(v02)2=38mv02,电阻R消耗的电能  QR=RR+rQ=3mRv208(R+r). (2)当金属棒向下运动达到稳定状态时作匀速直线运动...
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