题目内容
如图所示，一个U形导体框架，其宽度L＝1 m，框架所在平面与水平面的夹用α＝30°．其电阻可忽略不计．设匀强磁场与U形框架的平面垂直．匀强磁场的磁感强度B＝0.2 T．今有一条形导体ab，其质量为m＝0.5 kg，有效电阻R＝0.1 Ω，跨接在U形框架上，并且能无摩擦地滑动，求：
(1)由静止释放导体，导体ab下滑的最大速度vm；
(2)在最大速度vm时，在ab上释放的电功率．(g＝10 m/s2)．
答案：
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正确解答：(1)导体ab受G和框架的支持力N，而做加速运动由牛顿第二定律 mgsin30°＝ma a＝gsin30°＝5(m/s2) 但是导体从静止开始运动后，就会产生感应电动势，回路中就会有感应电流，感应电流使得导体受到磁场的安培力的作用．设安培力为FA 随着速度v的增加，加速度a逐渐减小．当a＝0时，速度v有最大值 (2)在导体ab的速度达到最大值时，电阻上释放的电功率 小结：物理解题训练同学们的思维能力．本题要求同学从多角度来看问题．从加速度产生的角度看问题．由于导体运动切割磁感线发生电磁感应产生感应电流，感应电流的受力使得导体所受的合力发生改变，进而使导体的加速度发生变化，直到加速度为零．从能量转化和守恒的角度看：当重力做功使导体的动能增加的同时，导体又要切割磁感线发生电磁感应将动能转化为内能．直至重力做功全部转化为回路的内能． |
2.5m/s
2.5(W)
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