题目内容
【题目】如图所示，两根半径r为1m的
圆弧轨道间距为L=0.5m，其顶端a、b与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为R=4Ω的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B=1T。将一根长度稍大于L、质量为m=0.2kg、电阻为R0=6Ω的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放．已知当金属棒到达如图所示的cd位置（金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为
）时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端ef时，对轨道的压力为3N，g取
。求：
(1)当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向；
(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量；
(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量。
【答案】(1)
，电流方向是a→R→b；(2)0.025π(C)；(3)0.6J
【解析】
(1)金属棒速度最大时，在轨道的切线方向所受的合力为零，则有
解得
流经电阻R的电流方向是a→R→b。
(2)金属棒滑到底端的过程中，穿过回路的磁通量的变化量为
平均电动势
平均电流
联立解得流经电阻R的电量
(3)在轨道最低点，由牛顿第二定律得
由能量关系
电阻R上产生的热量
练习册系列答案
相关题目
