如图所示,两根平行的间距为L=1m的光滑金属导轨(电阻忽略不计)竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B=1T,磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;从图中M处由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且匀速穿过磁场区域.设重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)产生感应电流的大小和方向;
(2)在整个过程中,回路产生的热量;
(3)M距L1的高度。
(1) (2)1.0J(3)
(1) 在磁场匀速运动时,有
mg=BIL ①
所以 ②
(2) 回路产生的热量为
Q=Wa=magd =1.0J
(3) a棒中的电流 ③
a棒速度 ④
M距L1的高度 ⑤
联立 ③④⑤ 代入数据的
本题考查电磁感应中的牛顿定律问题,匀速运动时重力等于安培力,列式求解,匀速运动时重力功率转化为焦耳热功率