问题
计算题
如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置,MO间接有阻值为R的电阻,两导轨相距为L,其间有竖直向下的匀强磁场。质量为m,长度为L,电阻为R0的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好。用平行于MN向右的水平力拉动CD从静止开始运动,拉力的功率恒为P,经过时间t导体棒CD达到最大速度v0。
(1)求出磁场磁感应强度B的大小;
(2)求出该过程中电阻R上所产生的热量。
答案
解:(1)导体棒CD达到最大速度时拉力与安培力合力为零p/v0-BIL=0 ①
且E=BLv0 ②
I=E/(R+R0) ③
由①②③得B=
(2)设产生总热量为Q,由能量关系有Pt=Q+mv02
电阻R上所产生的热量QR=