问题 计算题

如图所示,两根足够长相距为L的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角53°,导轨处在竖直向上的有界匀强磁场中,有界匀强磁场的宽度,导轨上端连一阻值R=1Ω的电阻。质量m=1kg、电阻r=1Ω的细金属棒ab垂直放置在导轨上,开始时与磁场上边界距离,现将棒ab由静止释放,棒ab刚进入磁场时恰好做匀速运动。棒ab在下滑过程中与导轨始终接触良好,导轨光滑且电阻不计,取重力加速度g = 10m/s2。求:

(1)棒ab刚进入磁场时的速度v;

(2)磁场的磁感应强度B;

(3)棒ab穿过过磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q 。

答案

(1)4m/s(2)(3)

题目分析:⑴ 由动能定理有:(2分)

解得=4m/s              (2分)

⑵ 棒ab产生的感应电动势(2分)

回路中感应电流(1分)

棒ab匀速运动, 有:(2分)

解得(2分)

⑶解法一

由焦耳定律 有            (2分)

                        (1分)

解得                     (1分)

解法二:

由能量守恒定律 有 (2分)

                       (1分)

解得                     (1分)

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