问题
问答题
如图所示，在竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中，放置着一个宽度为L的金属框架，框架的右端接有电阻R．一根质量为m，电阻忽略不计的金属棒受到外力冲击后，以速度v沿框架向左运动．已知棒与框架间的摩擦系数为μ，在整个运动过程中，通过电阻R的电量为q，求：（设框架足够长）
（1）棒运动的最大距离；
（2）电阻R上产生的热量．
答案
（1）设在整个运动过程中，棒运动的最大距离为S，则：
回路磁通量的变化量为：△Φ=BLS
又因为通过电阻R的电量：q=
△t=. I
△t=. E R
，BLS R
解得：S=
．qR BL
（2）在整个运动过程中，金属棒的动能，一部分转化为电能，另一部分克服摩擦力做功，根据能量守恒定律，则有：
mv2=E+μmgS1 2
得电阻R上产生的热量为：E=
mv2-μmgS=1 2
mv2-1 2 μmgqR BL
答：
（1）棒运动的最大距离是
；qR BL
（2）电阻R上产生的热量为
mv2-1 2
．μmgqR BL