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    24．如图所示.de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨.导轨间距离为L.电阻忽略不计.在导轨的上端接电动势为E.内阻为r的电源.一质量为m.电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端e.g处.并与导轨始终接触良好.导体棒与金属导轨.电源.开关构成闭合回路.整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直.磁场的磁感应强度为B.方向垂直于纸面向外.已知接通开关S后.导体棒ab由静止开始向上加速运动.求: (1)导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以及导体棒ab所能达到的最大速度, (2)导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率, (3)分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间△t内.整个回路中能量是怎样转化的?并证明能量守恒 解析:24． 导体棒ab刚开始运动时的速度为零.由欧姆定律 导体棒ab受安培力 牛顿第二定律 导体棒ab开始运动时的加速度 设导体棒ab向上运动的最大速度为.当导体棒所受重力与安培力相等时.达到最大速度.回路电流为 由欧姆定律 得 电源的输出功率 P 电源的电能转化为导体棒的机械能和电路中产生的焦耳热之和 △t时间内:电源的电能 △E电 = E △t △t 导体棒ab增加的机械能 △E机= mg△t = mg△t 电路中产生的焦耳热 Q=△t=(R+r)△t △t时间内.导体棒ab增加的机械能与电路中产生的焦耳热之和为△E’ △E’= △E机 + Q △E’= mg△t + (R+r)△t 整理得 △E’ △t 由此得到 △E电 =△ E’.回路中能量守恒. 【查看更多】

     

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