www.zhiqu.org     时间: 2024-05-31
一道高中物理,请高手帮帮忙解释一下~

下落时间短的是自由落体,下落时间长的是受到阻碍作用了。
A管的小球先落地,是自由落体,B管的小球后落地,说明受到阻碍作用。AB都是磁性小球,受到阻碍的的那管子是导体管,在带磁性的小球下落以过其中时,引起其中的磁能量发生变化,产生感应电流,感应电流的磁场阻碍磁性小球的运动,所以速度减小了,下落时间长。所以A管是用胶木制的,B管是用铁制的。故选D。

这个题有点难度,首先要理解电动势产生的机理。
当电离气体(带有等量正负载流子的等离子体)中的电子和正离子通过磁场时,将受到洛伦兹力f的作用,正负载流子的平均速度就是气体的宏观流速v,易知正离子受到的f向上,电子受到的f向下,这样上下极板将积累一定量的正负电荷,一旦正负电荷分离后就建立了一个指向下方的电场,这个电场的存在将阻碍更多的正离子进一步偏向上方极板,同时也阻碍电子进一步跑向下极板,当载流子受到的电场力F和洛伦兹力f平衡的时候,上下两极的电荷取得稳定分布,形成稳定的电场,即两极板间产生了稳定的电势差。当回路中没有电流通过时,该电势差就是电动势ε。

qvB=f=F=qE,E=vB,ε=Ed=vBd。
ε=I(R+r),其中r=ρd/S,求出电流I=vBdS/(RS+ρd),从而

功率P=I^2R=[vBdS/(RS+ρd)]^2 R,以下用功率对电阻求导,令导数为零,即可求出最值点。下面就不解下去了。没学过导数的话用代数方法也容易求得。如有不明欢迎追问。

最终结果是R=ρd/S时,P最大值=v^2 B^2 d S/4ρd。