题目内容
(电磁感应中的能量问题)如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以
为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计．在距边界也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab．
(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3 L距离，其速度一位移的关系图象如图乙所示(图中所示量为已知量)．求此过程中电阻R上产生的焦耳QR及ab杆在刚要离开磁场时的加速度大小a．
(2)若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变，绕轴匀速转动．若从磁场方向由图示位置开始转过
的过程中，电路中产生的焦耳热为Q2．则磁场转动的角速度ω大小是多少？
答案：
解析：
解析：
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解析： (1)ab杆离起起始位置的位移从L到3L的过程中，由动能定理可得
 (2分)
ab杆在磁场中由起始位置发生位移L的过程，根据功能关系，恒力F做的功等于ab杆杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则
 (2分)
联立解得  ，(1分) R上产生热量 (1分)
ab杆刚要离开磁场时，水平向上受安培力F总和恒力F作用， 安培力为：  (2分)
由牛顿第二定律可得：  (1分)
解得  (1分)
(2)磁场旋转时，可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反方向匀速转动，所以闭合电路中产生正弦式电流，感应电动势的峰值  (2分)
有效值  (2分)  (1分) 而 (1分)
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