Question

如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L=0.5 m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω。磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2 kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为q=2 C，求：

（1）导体棒做匀速运动时的速度；

（2）导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒产生的电热。（g取10 m/s²）

Answer 1

（1）5 m/s

（2）0.75J

解析:

（1）当物体开始做匀速运动时，有：，

又：

解得：m/s。

（2）设在此过程中MN运动的位移为x，则

   ，解得：m。

设克服安培力做的功为W，则：

，解得：W=1.5J。

所以电路产生的总电热为1.5J，导体棒产生的电热为0.75J。