题目内容
【题目】如图所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距L,导轨平面与水平面成
,质量均为m、阻值均为R的金属棒A.b紧挨着放在两导轨上,整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,a棒固定,b棒由静止释放,直至b棒刚好匀速时,A.b棒间距为x,棒与导轨始终垂直并保持良好的接触,重力加速度为g,求:
![]()
(1)最终b棒的运动速度
(2)此过程中a棒产生的热量![]()
(3)若a棒不再固定,在释放b棒的同时,给a棒施加一平行于导轨向上的恒力
,当b棒刚好匀速时,A.b棒间的距离为
,求此过程中a棒产生的热量![]()
【答案】(1)
(2)
(3)![]()
【解析】
试题分析:(1)b棒最终做匀速直线运动,
,解得![]()
(2)对b列动能定理可得
,回路中产生的总的热量为![]()
A.b产生的热量相同,则a棒产生的热量为![]()
(3)a棒向上加速时,
,即![]()
b棒向下加速时,
,故![]()
故A.b棒运动规律相似,速度同时达到最大,且最终
,
,
,
,解得![]()
因A.b是串联,产生的热量相同,设A.b在此过程中运动的距离分别为
,
对A.b系统,根据动能定理可得
,
,![]()
解得![]()
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