问题 计算题

如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨的一部分处在以为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题:

(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置,磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到0,求此过程中电阻R上产生的焦耳热

(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力的作用下由静止开始向右运动3L的距离,其图象如图乙所示。

求:①金属杆ab在刚要离开磁场时加速度的大小;

②此过程中电阻R上产生的焦耳热

答案

(1)(2)①

题目分析:(1)感应电动势为

所以电阻R上产生的焦耳热为,

(2)①ab杆从L到3L的过程中,由动能定理得,

ab杆刚要离开磁场时,由牛顿第二定律可得,

由以上两式可得,

②由动能定理可得,,所以

单项选择题
单项选择题