问题
问答题
(1)金属棒ab的最大速度;
(2)金属棒ab运动达到稳定状态后,1s钟内回路产生的焦耳热。
答案
(1)(2)
(1)最初ab、cd均刚好保持静止。根据其受力情况可知ab、cd与导轨间最大静摩擦力当用外力F作用ab棒时
(2分)
故ab棒开始沿导轨加速上滑,棒中产生感应电动势,回路中形成感应电流。因此,棒ab又将受到安培力作用。当ab棒所受外力的合力为零时,金属棒ab达最大速度,设为Vm,则
(2分) 其中
I (2分)
故考虑此时棒cd的受力情况,应有
仍然保持静止。(2分)
所以有 (2分)联立以上方程可得
(2分)
(2)由以上方程中解得(3分)
则回路所产生的焦耳热
(3分)