题目内容

在图中,MON是光滑的裸导线围成的线框,∠MON=60°,线框处在水平面内且置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,裸导线ab与线框良好接触,接触点ab与线框顶点O构成等边三角形,裸导线ab能在弹簧S的作用下沿线框匀速向左移动,运动到顶点O以后继续在光滑绝缘导轨上向左运动(绝缘导轨与光滑的裸导线围成的线框在同一水平面内,且光滑连接);已知弹簧的平衡位置在O点,导线的初始位置处在弹簧的弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,导线MON与ab单位长度的电阻均为r,裸导线ab的质量为m.

(1)求ab向左做匀速运动的速度v.
(2)从裸导线ab第一次运动到顶点O
开始计算,直到裸导线静止,电路中所
产生的焦耳热Q是多少?
(1)     (2)  
(1)当裸导线向左运动到离O点的距离为x, 裸导线中有电流的长度为y,则回路的电动势为:      (2分)
设回路的周长为L,则回路的总电阻为    (2分)
根据欧姆定律可得回路中的电流为:     (2分)
根据平衡条件得:               (2分)
根据几何知识求得:          (4分)
由以上方程解得:           (2分)
(2)最终裸导线只能静止在O点,所以裸导线的动能将全部转化为焦耳热.  (2分)
   (3分)
练习册系列答案
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