问题
计算题
(18分)如图所示,水平放置的两光滑金属导轨相距为L,在其左端接一阻值为R的电阻,其上垂直导轨放置一质量为m的导体棒(除R外其余电阻不计)。整个装置处在磁感应强度为B,方向垂直导轨平面的匀强磁场中,现在棒上施加一水平向右的恒力F,使棒向右运动(摩擦不计)。
(1)求当棒的速度达到最大速度的一半时的加速度?
(2)当棒达到最大速度后撤去力F,在这以后电阻R可以放出多少焦耳的热量?
答案
(1),方向向右
(2)
(1)设棒的最大速度为,此时有:
F=F安(2分)
F安=BIL=(2分)
则当棒达到最大速度时有:F=
可得(2分)
设棒达到最大速度的一半时的加速度为a,此时有:
(2分)
解得:,方向向右。(2分)
(2)由能量关系得:(8分)