题目内容
【题目】如图MN、PQ是竖直的光滑平行导轨，相距L=0.5m。上端接有电阻R=0.8Ω，金属杆ab质量m=100g，电阻r=0.2Ω。整个装置放在垂直向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T。杆ab从轨道上端由静止开始下落，下落过程中ab杆始终与轨道保持良好的接触，当杆下落10m时，达到最大速度。试讨论：
(1)ab杆的最大速度；
(2)从静止开始达最大速度电阻R上获得的焦耳热；
(3)从静止开始达最大速度的过程中，通过金属杆的电量。
【答案】(1)4m/s；(2)7.36J；(3)5C
【解析】
(1)ab杆匀速下落时速度达到最大，安培力与重力二力平衡，则有
F安=mg
又
F安=BIL，E=BLvm，I＝
所以可得：ab杆的最大速度为
vm=
m/s=4m/s
(2)由能的转换与守恒定律有
mgh=Q+
所以回路产生的总焦耳热为
Q=mgh－=(0.1×10×10－
×0.1×42)J=9.2J
电阻R上获得的焦耳热为
QR=
(3)从静止开始达最大速度的过程中，通过金属杆的电量为
练习册系列答案
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