Question

26.(19分)如图甲所示,电阻不计且间距 L=1.5m 的光滑平行金属导轨竖直放置,上

Answer 1

问：26.(19分)如图甲所示,电阻不计且间距 L=1.5m 的光滑平行金属导轨竖直放置,上

答：您好呀，根据您的问题描述，我理解您是在问电阻不计且间距为1.5m的光滑平行金属导轨竖直放置时的情况。对于这个问题，我可以给出一个直观又准确的回答。当一个金属棒从导轨上自由下落时，由于导轨是光滑的，金属棒不会受到摩擦力的影响。而由于电阻不计，也没有电流通过导轨，所以导轨也不会受到电磁力的作用。因此，在这种情况下，金属棒会自由下落，没有受到任何额外的力的影响。

答：如果导轨有电流通过，并且金属棒上有电荷，那么金属棒就会受到磁力的作用。具体来说，根据右手定则，当电流通过导轨时，会在导轨周围产生一个磁场，而金属棒上的电荷在磁场中会受到一个垂直于磁场方向和电流方向的力。这个力会使得金属棒偏离垂直下落的路径，并且沿着导轨方向运动。这是因为磁力和重力相互作用导致的结果。总之，根据题目描述的条件，电阻不计且导轨光滑，金属棒会自由下落，没有受到任何额外的力的影响。希望我的回答对您有帮助！如果您有任何其他问题，请随时提问哦。

问：这个时间是怎么求的？

答：您好呀，根据问题内容进行分析，我来给您回答一下：(1) 匀强磁场的磁感应强度大小B。根据题目信息，金属杆ab进入磁场时的速度vo=1m/s，下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图像如题目给出，我们可以根据图像上的斜率来计算加速度a。从图中我们可以看出，斜率为-10，那么加速度a=-10m/s²。根据力学公式F=ma，我们可以知道杆ab下落时受到的合力F=mg+ma，其中m为杆的质量，g为重力加速度，a为加速度。由于杆ab与导轨保持良好接触，所以合力F与磁场力Fm相等，即mg+ma=Fm=qvB，其中q为杆ab上的电荷量，v为杆ab下落时的速度，B为匀强磁场的磁感应强度大小。根据题目信息，杆ab下落时的速度v=1m/s，质量m=0.2kg，加速度a=-10m/s²，重力加速度g=10m/s²，代入公式可以得到：0.210+0.2(-10)=q1B，化简得：qB=2。所以，匀强磁场的磁感应强度大小B=qB/q=2/1=2T。

答：磁感应强度B是衡量磁场强弱的物理量，单位是特斯拉(T)。磁感应强度B的大小与电荷量q、速度v以及力F的大小有关。磁感应强度B的方向垂直于金属杆ab和匀强磁场所在的平面。磁感应强度B的方向可以使用右手定则确定，将右手的食指指向电流方向，中指指向磁场方向，那么拇指的方向就是磁感应强度B的方向。

答：杆ab下落0.3m的过程中，电阻R上产生的热量为Q。根据题目信息，电阻R的阻值为2Ω，杆ab下落0.3m的过程中加速度a=-10m/s²。根据物理公式Q=I²Rt，其中I为电流强度，R为电阻的阻值，t为通过电阻的时间。由于杆ab与导轨保持良好接触，所以电流强度I可以通过杆ab下落过程中通过导轨的电流来计算。根据电路理论，电流强度I=V/R，其中V为杆ab下落过程中通过导轨的电压。根据题目信息，杆ab下落0.3m的过程中加速度a=-10m/s²，重力加速度g=10m/s²，代入公式可以得到：V=mg-(-ma)=0.210-0.2(-10)=4V。所以，电流强度I=V/R=4/2=2A。根据题目信息，杆ab下落0.3m，可以计算出通过电阻R的时间t=0.3m/v=0.3/1=0.3s。将计算出的参数代入公式可以得到：Q=I²Rt=2²20.3=2.4J。

答：热量Q是衡量物体热能变化的物理量，单位是焦耳(J)。电流强度I是衡量电流大小的物理量，单位是安培(A)。电阻R上产生的热量Q与电流强度I、电阻的阻值R以及通过电阻的时间t有关。电流强度I的大小与电压V和电阻的阻值R有关，可以用欧姆定律V=IR来计算。通过电阻R的电流强度I产生的热量Q可以用热量公式Q=I²Rt来计算。

答：(3) 杆ab从进入磁场到下落0.3m处的时间。根据题目信息，杆ab进入磁场时的速度vo=1m/s，下落0.3m的过程中加速度a=-10m/s²。可以使用运动学公式h=vot+1/2at²来计算时间t。将已知参数代入公式可以得到：0.3=1t+1/2*(-10)t²。化简得：0=-5t²+t+0.3。这是一个关于时间t的二次方程，可以使用求根公式来解得时间t。根据求根公式，时间t=(-b±√(b²-4ac))/(2a)，其中a=-5，b=1，c=0.3。代入参数计算得到：t=(-1±√(1-4(-5)0.3))/(2(-5))=(-1±√(1+6))/(-10)=(-1±√7)/(-10)。由于时间t为正值，所以取正根：t=(-1+√7)/(-10)≈0.1455s。

答：时间t是衡量时间长度的物理量，单位是秒(s)。二次方程是一种形式为ax²+bx+c=0的方程，其中a、b、c为常数，x为未知数。求根公式是解二次方程的一种方法，可以得到方程的实根。在物理问题中，可以使用运动学公式来描述物体的运动情况，根据已知条件求解未知参数。运动学公式中常用的有位移公式、速度公式和加速度公式等。通过解二次方程可以得到时间t的值，从而可以计算出物体运动的时间长度。