(1)若開關S接a,求當棒中電流方向從M到N時,棒的加速度方向和大小;(2)若開關S始終接a,使棒由靜止開始在最短時間內(nèi)向左運動4 m后停下,求此過程棒的最大速度;(3)使棒由靜止開始在最短時間內(nèi)向左運動7 m后停下,求此過程棒中產(chǎn)生的焦耳熱.
對棒G受力分析,由牛頓第二定律有FA-T=ma(1分)聯(lián)立解得 vH-vG=6.5 m/s(1分)由于兩棒的速度差保持不變,這說明兩棒具有相同的加速度且均為a,對棒H由牛頓第二定律有F-FA=ma(1分)解得 F=1.7 N(1分)由v-t圖象可知t=1.5 s時,棒G的速度大小為vG=3 m/s,則此刻棒H的速度大小為vH=9.5 m/s拉力F的瞬時功率 PF=FvH=16.15 W(1分)(3)棒H停止運動后,回路中電流方向發(fā)生改變,棒G受到安培力的大小和方向都發(fā)生變化,棒G是否還拉著物塊A一起做減速運動未知,假設繩子立刻松弛無拉力,則2 s時刻棒G的加速

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