题目内容
【题目】如图所示,两平行金属导轨位于水平面上,相距L=1m,左端与一阻值R=2Ω的电阻相连。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B=1T,方向竖直向下。一质量为m=1kg、电阻为r=1Ω的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知电阻R消耗的功率为P=8W,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,导轨的电阻可忽略。求:
(1)导体棒匀速运动的速率v;
(2)水平外力F的大小;
(3)若撤去水平外力F后,导体棒沿导轨运动s=1.5m停下来,则这一过程中电阻R产生的焦耳热是多少?
【答案】(1);(2)
;(3)
【解析】
(1)根据电阻消耗的功率可知回路中的电流
根据闭合电路欧姆定律可知电动势
导体切割磁感线根据可知导体棒的速率为
(2)导体棒做匀速直线运动,根据平衡条件可知外力
(3)从撤去外力到导体棒停下,根据动能定理
解得回路中产生的总焦耳热为
则电阻上产生的焦耳热为
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
练习册系列答案
相关题目