题目内容

【题目】如图所示，竖直放置的光滑金属导轨水平间距为L，导轨下端接有阻值为R 的电阻。质量为m、电阻为r的金属细杆ab与竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连，弹簧上端固定。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。现使细杆从弹簧处于原长位置由静止释放，向下运动距离为h时达到最大速度vm， 此时弹簧具有的弹性势能为Ep。导轨电阻忽略不计，细杆与导轨接触良好，重力加速度为g，求：

（1）细杆达到最大速度m时，通过R的电流大小I；

（2）细杆达到最大速度vm时，弹簧的弹力大小F；

（3）上述过程中，R上产生的焦耳热Q。

【答案】（1）；（2）mg- ；（3）

【解析】

（1）细杆切割磁感线，产生动生电动势：

E=BLvm

I=

可得

I=

（2）细杆向下运动h时，

mg=F+BIL

可得

F=mg-

（3）由能量守恒定律得

mgh= EP++Q总

Q=Q总

可得电阻R上产生的焦耳热：

Q=

练习册系列答案
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A.这些氢原子能辐射4种不同频率的光子

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