问题
计算题
如图所示, 和
为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端
间接有阻值为
=
导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径
内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距
,电阻不计。导轨所在平面
区域内有竖直向上
的匀强磁场。导轨上长度也为
、质量
、电阻
=
的金属棒
以
=
速度进入磁场区域,离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点,运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度
=
。求:
(1)金属棒刚滑出磁场右边界
时的速度
的大小;
(2)金属棒滑过磁场区的过程中,导线中产生的热量
。
答案
(1)(2)
题目分析:(1)在轨道的最高点,根据牛顿定律
①
金属棒刚滑出磁场到最高点,根据机械能守恒
②
由①②式代入数据解得
③
(2)对金属棒滑过磁场的过程中,根据能量关系
④
对闭合回路,根据热量关系
⑤
由④⑤式并代入数据得
⑥
点评:考查的问题较多,但多为基础知识的应用,掌握好法拉第电磁感应定律、安培力、圆周运动及电路的性质即可顺利求解.