问题 填空题

如图所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽L,足够长且电阻不计,右端接有电阻R.磁场的磁感强度为B.一根质量为m,电阻不计的金属棒以v0的初速沿框架向左运动.棒与框架间的动摩擦因数为μ.测得棒在整个运动过程中,通过电阻的电量为q,则棒能运动的距离为______,电阻R上消耗的电能为______.

答案

(1)设滑行的距离为L.

由法拉第电磁感应定律有  E=

△Φ
△t
=
B△S
△t
=BL×
l
△t
  ①

而由电流定义有I=

q
△t
  ②

由闭合电路的欧姆定律得 I=

E
R
 ③

由①②③解得l=

qR
BL

(2)由功能原理得,-Wf+(-Q)=0-

1
2
m
v20

而Wf=μmgl=μmgq•

qR
BL

∴Q=

1
2
m
v20
-
μmgqR
BL

故答案为:,

qR
BL
1
2
m
v20
-
μmgqR
BL

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