题目内容
【题目】如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和
,两导轨间距为
,电阻均可忽略不计.在
和
之间接有阻值为
的定值电阻,导体杆
的质量为
、电阻
,并与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为
的匀强磁场中.导体杆
在水平向右的拉力
作用下,沿导轨做速度
的匀速直线运动.求:
()感应电动势的大小
()回路中感应电流的大小、方向(写逆时针或顺时针)
()求外力做功的功率
()若导体棒匀速运动
后突然撤去拉力
,求导体棒从零时刻至静止过程中电阻
上产生的焦耳热
.
【答案】()
;(
)
到
;(
)
;(
)
【解析】()
杆切割磁感线产生感应电动势:
.
()根据全电路欧姆定律
,代入数据得:
;
根据右手定则可得方向从到P;
()依据受力平衡
,而安培力的大小为
,依据欧姆定律电流
,故功率
.
代入数据得:功率.
()导体在前2s产生的焦耳热:
撤去拉力后,根据能量守恒,电路中产生的焦耳热
;
.
导体棒从零时刻至静止过程中电阻R上产生的焦耳热为0.6J+0.15J=0.75J.
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