题目内容
如图所示．足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω．磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2kg、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荷量共为q=2C，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10m/s2）
（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10m/s2）
（1）设导体棒匀速运动时的速度设v．
此时导体受到的安培力为F安=BIL，I=
，E=BLv
得到 F安=
根据平衡条件得：F=F安+μmg
代入解得 v=5m/s
（2）设导体由静止开始沿框架运动通过的距离为x．
由E=
q=I?△t，得到
q=
=
得到x=
=10m
根据能量守恒定律，得
Fx=μmgx+Q+
mv2
代入解得Q=0.75J
答：（1）导体棒做匀速运动时的速度为5m/s；
（2）导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒产生的电热为 0.75J．
此时导体受到的安培力为F安=BIL，I=
| E |
| R+r |
得到 F安=
| B2L2v |
| R+r |
根据平衡条件得：F=F安+μmg
代入解得 v=5m/s
（2）设导体由静止开始沿框架运动通过的距离为x．
由E=
| △Φ |
| △t |
q=I?△t，得到
q=
| △Φ |
| R+r |
| Bx |
| R+r |
得到x=
| q(R+r) |
| B |
根据能量守恒定律，得
Fx=μmgx+Q+
| 1 |
| 2 |
代入解得Q=0.75J
答：（1）导体棒做匀速运动时的速度为5m/s；
（2）导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒产生的电热为 0.75J．
练习册系列答案
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