题目内容
两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图 所示放置,它们各有一边在同
一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触
形成闭合回路,杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ,导轨电阻不计,回
路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当
ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时,cd杆也正好以某一速
度向下做匀速运动,设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好,重力加速度为
g,求:
(1)ab杆匀速运动的速度v1;
(2)ab杆所受拉力F;
(3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆以v2(v2已知)匀速运动,
则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热.
(1)ab杆向右运动时,ab杆中产生的感应电动势方向为a→b,
大小为
(1分)
cd杆中的感应电流方向为d→c,cd杆受到的安培力方向水平向右
安培力大小为
① (2分)
cd杆向下匀速运动,有
② (1分)
解①、②两式,ab杆匀速运动的速度为
=
③ (2分)
(2)ab杆所受拉力F![]()
+μmg
④ (4分)
(3)设cd杆以
速度向下运动
过程中,ab杆匀速运动了
距离,
, ∴
(3分)
整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功
![]()
=![]()
=
(3分)
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