题目内容
如图所示,矩形裸导线框长边的长度为2L,短边的长度为L,在两个短边上均接有电阻R,其余部分电阻不计.导线框一长边与轴重合,左端的坐标,线框内有一垂直于线框平面的磁场,磁场的磁感应强度为最一光滑导体棒AB与短边平行且接触良好,质量为,电阻为R。开始时导体棒静止于处,从时刻起,导体棒AB在沿轴正方向的拉力F(大小未知)作用下,以加速度从处匀加速运动到处。
(1)试求导体棒AB从运动到过程中通过导体棒的电荷量。
(2)推导出力F与时间的关系式.
(3)若整个过程中回路产生的焦耳热为Q,试求拉力F所做总功平均功率。
(1)回路中平均电动势 (2分)
回路中总电阻 (2分)
电荷量 (2分)
(2)设时刻导体棒AB的速度为V (1分)
此时导体棒AB产生电动势为 (1分)
安培力 (1分)
由牛顿第二定律 (1分)
(2分)
(3)AB棒末速度 (1分)
由动能定理 (2分)
(1分)
(2分)