问题15 2020物理真题

1，感生电动势可以看成bc段向左移动，切割了磁感应线。

e = BLV =布拉特

在导轨向右移动的过程中，PQ右侧的一部分导轨开始接入电路，并与原PQ左侧的电阻串联。

在时间t，导轨向左的位移。

S=1/2*a*t^2

时间t时PQ左侧部分的总电阻

r合计= r+r0 * 2s = r+r0 * a * t 2。

电路中的感应电流

I = e/r total = blat/(r+r0 * a * t 2)

2.在F力向左移动的过程中，导轨受到与PQ和bc段安培力的摩擦。

通过分析可知，电流方向为:

bc段是从C到B；PQ段是从q到p。

安培力的方向是:

bc截面上的安培力水平向右，PQ截面上的安培力垂直向下。

设bc和PQ的安培力分别为F1和F2。

有:

F-F1-u(mg+F2)=Ma

F-IBL-u(毫克+IBL)=毫安

将I的表达式代入上式得到:

f=ma+umg+(1+u)*blat/(r+r0*a*t^2)

= Ma+umg+(1+u)* BLa/(R/t+R0 * a* t)

为了最大化f，R/t+R0*a*t有一个最小值。

根据:a+b & gt；=2√ab知道，

当R/t=R0*a*t时，存在最小值。

R/t+R0*a*t的最小值为2 √ r * r0 * a。

所以:f的最大值是

fmax = Ma+umg+(1+u)* BLa/(2√R * R0 * a)

= Ma+umg+(1+u)* BL/2 *(√a/R * R0)

3、

导体在运动过程中均匀加速，

F = ma

f * x =δek

所以只需要找到这个过程对应的导轨的位移x就可以了。

f=u(mg+FN)

摩擦力做功w = f * x = u(mg+fn)* x = umgx+ufn * x = umgx+uq。

X=(W-uQ)/umg

动能增量δek = f * X = Ma * X = Ma *(W-uQ)/umg

注:第三题:u * fn * x = q为什么这样转？我没听懂~ ~

即使PQ和导轨之间没有摩擦力，导轨在运动过程中也会产生感应电动势和感应电流，也会产生焦耳热。为什么焦耳热成为克服摩擦力所做的功的一部分。

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