问题 计算题

如图所示,两个水平放置的平行光滑金属导轨之间得距离为L,电阻不计,左端串联一个定值电阻R,金属杆ab的电阻为r质量为m。匀强磁场的磁感应强度为B。杆在恒力F作用下由静止开始运动。

(1)杆的运动速度为v时,感应电动势及感应电流的大小。

(2)求出金属杆的最大速度。

(3)已知金属杆达到最大速度时运动位移为s,求此过程中电路产生的焦耳热Q。

答案

解:(1)速度为v时,ab产生的感应电动势为 E=BLv①

此时回路中的感应电流为

(2)安培力等于外力F时,最大速度为vm 金属杆所受安培力为

金属杆最大速度为

(3)由功能关系得

其中Q是系统产生的焦耳热:Q=FS-mF2(R+r) 2/2B4L4

单项选择题
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