如图,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直.电源电动势为E,
题目
如图,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直.电源电动势为E,内电阻r,定值电阻为R,其余部分电阻不计.则当电键调闭合的瞬间,棒ab的加速度为多大?
答案
由题意知,电键闭合时,导体棒中通过的电流方向是从a到b,根据左手定则知,导体棒受到的安培力方向如图所示
因为导体棒受三个力作用下在水平方向运动,故导体棒在竖直方向所受合力为0
由题意得:F=BIL
则导体棒所受的合力F
合=F
合x=Fsinα
根据牛顿第二定律,棒产生的加速度
a==在电路中,根据闭合电路欧姆定律
I=知,通过导体棒的电流大小
I=所以导体棒产生的加速度a=
=答:棒ab的加速度大小为:
a==
.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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