高中物理竞赛题

职业培训 培训职业 2025-01-03
好几年没碰这些东西了,不知道对不对……(1) 设稳定速度为v根据法拉第电磁感应和欧姆定律,-BLv = IR根据轨道平面上的受力平衡,BIL = mgsin从而可以求出v(2) 设稳定(电容瞬间充电达到平衡)时电容两端电压为U,ab速度为v'根据法拉第电磁感应定律及电路中无电阻,U = BL

好几年没碰这些东西了,不知道对不对……

(1) 设稳定速度为v

根据法拉第电磁感应和欧姆定律,ε-BLv = IR

根据轨道平面上的受力平衡,BIL = mgsinα

从而可以求出v

(2) 设稳定(电容瞬间充电达到平衡)时电容两端电压为U,ab速度为v'

根据法拉第电磁感应定律及电路中无电阻,U = BLv'

根据电容充电瞬间中洛伦兹力的冲量等于ab动量的变化,BCUL = m(v-v')

从而可以求出v'。

之后再下滑的过程中:

根据轨道平面上的受力情况,ma = mgsinα - BIL ①

根据法拉第电磁感应定律及电路中无电阻,U = BLv ②

考虑微小的时间段Δt

根据②,ΔU = BLaΔt ③

根据电容的充电,IΔt = CΔU ④

由③④,I = CBLa,结合①可以求出加速度a;

再根据初速度v'求出下滑S之后的末速度;

再根据②求出电容两端的电压,然后可以知道此时电容中的电能。

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