如圖所示，平行導軌傾斜放置，傾角θ=370，勻強磁場的方向垂直於導軌平面向上，磁感應強度B=4T，質量為m=2...

問題詳情：

如圖所示，平行導軌傾斜放置，傾角θ=370，勻強磁場的方向垂直於導軌平面向上，磁感應強度B=4T，質量為m=2kg的金屬棒ab垂直放在導軌上，ab與導軌平面間的動摩擦因數μ=0.25。金屬棒ab的電阻r=1Ω，平行導軌間的距離L=1m， R1=R2=18Ω，導軌電阻不計，ab由靜止開始下滑運動x=3.5m後達到勻速。sin370=0.6，cos370=0.8。求：

（1）ab在導軌上勻速下滑的速度多大？

（2）ab勻速下滑時ab兩端的電壓為多少？

（3）ab由靜止到勻速過程中電阻R1產生的焦耳熱Q1為多少？

【回答】

（1）對ab受力分析如圖所示，

由牛頓第二定律，

當a=0時導體棒速度達到最大，勻速運動。

故ab在導軌上勻速下滑時

外電路電阻    ②  電路中總電阻     ③

電路中的電流            ④   此時的感應電動勢      ⑤

由①③④⑤得：ab在導軌上勻速下滑的速度⑥

（2）將⑥代入⑤的得感應電動勢  ⑦ 將⑦代入④得電路中的電流    ⑧

ab兩端的電壓為路端電壓：    ⑨

（3）根據能量守恆定律， ⑩⑪

解得電路中總的焦耳熱      ⑫

由焦耳定律可知：  ⑬

外電路產生的焦耳熱   ⑭

外電路中，故，且，解得      ⑮

知識點：未分類

題型：計算題