题目内容
如图所示,光滑的金属框架abc固定在水平面内,顶角
=53°,金属框架处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直水平面,t=0时,金属棒MN受向右的水平拉力F作用,从b点开始沿bc方向以速度v做匀速运动,在运动过程中MN始终垂直于bc,且与框架接触良好,框架bc边和金属棒MN单位长度的电阻均为r,框架ab边的电阻忽略不计(sin53°=0.8)。

(1)求t时刻回路中的电流I;
(2)写出拉力F与杆的位移x的关系式,并类比v-t图象求位移的方法,写出拉力F做的功W与杆的位移x的关系式;
(3)求时间t内回路中产生的焦耳热Q。


(1)求t时刻回路中的电流I;
(2)写出拉力F与杆的位移x的关系式,并类比v-t图象求位移的方法,写出拉力F做的功W与杆的位移x的关系式;
(3)求时间t内回路中产生的焦耳热Q。
(1)
;(2)
;(3)



试题分析:(1)杆的位移为


此时接入电路的杆长

感应电动势

回路的总电阻

t时刻回路中的电流

(2)t时刻杆受到的拉力F等于安培力

拉力F做的功W与杆的位移x的关系为

(3)时间t内,回路产生的焦耳热


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