问题 计算题

如下图所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内,并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界)。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触,并在绝缘弹簧S的作用下从距离O点L0处沿导轨以速度v0向左匀速运动。磁感应强度大小为B,方向如图。当导体棒运动到O点时,弹簧恰好处于原长,导轨和导体棒单位长度的电阻均为r。求:

小题1:导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电流大小;

小题2:导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电量;

小题3:从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中,导体棒ab中产生的热量。

答案

小题1:

小题2:

小题3:

(1)设ab棒在导轨之间的长度为l,根据法拉第电磁感应定律可得:E=Blv0(1分)

由闭合电路欧姆定律得:(2分)

(2)导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电量为(1分)

(1分)故(2分)

(3)裸导线最终只能静止于O点,故其动能全部转化为焦耳热,即(1分)

因为导轨与ab构成等腰三角形,三边电阻总是相等的,所以三边产生的热量总是相等的。即(2分)

判断题
单项选择题