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如图所示,足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置,所在平面倾角=37°,导轨间的距离L=1.0m,下端连接R=1.6的电阻,导轨电阻不计,所在空间均存在磁感强度B

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发表于 2020-11-8 10:08:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

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问题描述:

如图所示,足够长的平行光滑 U 形导轨倾斜放置,所在平面倾角 =37° ,导轨间的距离 L =1.0 m ,下端连接 R =1.6 的电阻,导轨电阻不计,所在空间均存在磁感强度 B =1.0 T 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场,质量 m =0.5 kg 、电阻 r =0.4 的金属棒 ab 垂直置于导轨上,现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小 F =5.0 N 的恒力,使金属棒 ab 从静止起沿导轨向上滑行,当金属棒滑行 2.8 m 后速度保持不变.求: (sin37°=0.6 , cos37°=0.8 , g =10m/s 2 )  

( 1 )金属棒匀速运动时的速度大小 v ;  

( 2 )当金属棒沿导轨向上滑行的速度 时 ,其加速度的大小 a ;  

( 3 )金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中,电阻 R 上产生的热量 Q R 。  
   



  


最佳答案:

( 1 )金属棒匀速运动时产生的感应电流  

  

由平衡条件有   

代入数据解得    v =  

( 2 )此时金属棒受到的安培力   

         由牛顿第二定律有           

解得   

( 3 )设整个电路产生的热量为 Q ,由能量守恒定律有  

   

而   

解得   

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