解:(1)左手定则,安培力F向右。
F=B*I*d=0.25*1*0.4=0.1N。
牛二:a=F/m=0.1/0.1=1m/s^2。
(2)动量定理:F*t=m*vmax。
安培力F=B*I*d=0.25*0.4I=0.1I,电流I=U/(r+R)=U/(0.05+0.05)=10U,感应电动势U=B*d*v=0.25*0.4v=0.1v。
故:F*t=0.1*10*0.1v*t。因为后半段位移L=v*t,所以0.1L=0.1*vmax。即,L=vmax。
前半段位移s=vmax^2/2a,在(1)中有a=1代入得:s=vmax^2/2。
总位移4=s+L=vmax^2/2+vmax,解之:vmax=2m/s(-4值舍去)。
(3)从第(2)问中得:7=vmax^2/2+vmax。解有根号,你自己去解方程,这里就用vmax吧。
前半段热功=I^2*r*t,t=vmax/a。
后半段热功=Ek/2=(1/2)*m*vmax^2/2。
本题的难点在于第(2)问,找出后半段位移L与初速度vmax的关系,解题核心-动量定理。
F=B*I*d=0.25*1*0.4=0.1N。
牛二:a=F/m=0.1/0.1=1m/s^2。
(2)动量定理:F*t=m*vmax。
安培力F=B*I*d=0.25*0.4I=0.1I,电流I=U/(r+R)=U/(0.05+0.05)=10U,感应电动势U=B*d*v=0.25*0.4v=0.1v。
故:F*t=0.1*10*0.1v*t。因为后半段位移L=v*t,所以0.1L=0.1*vmax。即,L=vmax。
前半段位移s=vmax^2/2a,在(1)中有a=1代入得:s=vmax^2/2。
总位移4=s+L=vmax^2/2+vmax,解之:vmax=2m/s(-4值舍去)。
(3)从第(2)问中得:7=vmax^2/2+vmax。解有根号,你自己去解方程,这里就用vmax吧。
前半段热功=I^2*r*t,t=vmax/a。
后半段热功=Ek/2=(1/2)*m*vmax^2/2。
本题的难点在于第(2)问,找出后半段位移L与初速度vmax的关系,解题核心-动量定理。