问题
计算题
如图所示,间距为L的光滑水平金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值为R的电阻.质量为m的导体棒放置在导轨上,其电阻为R0。在拉力F作用下从t=0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律为v=vmsinωt,不计导轨电阻.求:
(1)从t=0到t=时间内电阻R产生的热量.
(2)从t=0到t=时间内拉力F所做的功.
答案
(1)(2)mv+
题目分析:(1)e=BLv=BLvmsinωt (2分) i==sinωt (2分)
电流的有效值I== (2分)
在t=0 ~t=时间内在R上产生的热量为:
Q=I2Rt=[]2·R·=. (2分)
(2)由v=vmsinωt知:
当t=0时,v=0 (1分)
当t=时,v=vm (1分)
由功能关系得
WF=mv+I2(R+R0)=mv+. (4分)
点评: 能够把电磁感应和动能定理结合解决问题.知道正弦交变电流产生热量的求解方式.