问题
计算题
如图所示,一根电阻为R=12 Ω的电阻丝做成一个半径为r=1 m的圆形导线框,竖直放置在水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,磁感强度为B=0.2 T,现有一根质量为m=0.1 kg、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点静止起沿线框下落,在下落过程中始终与线框良好接触,已知下落距离为r/2时,棒的速度大小为m/s,下落到经过圆心时棒的速度大小为m/s。(取g=10 m/s2)试求:
(1)下落距离为r/2时棒的加速度;
(2)从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量。
答案
解:(1)棒下落距离r/2时,设此时电路中电阻为R1
R1= ①
F=BIL==0.12 N ②
由mg-F=ma ③
a=g-=8.8 m/s2 ④
(2)mgr-Q= ⑤
Q=mgr-=0.44 J ⑥