如图所示.相距为L的两根竖直的足够长的光滑导轨MN.PQ.M.P之间接一阻值为R的定值电阻

发布时间:2021-02-20 20:59:50

如图所示,相距为L的两根竖直的足够长的光滑导轨MN、PQ,M、P之间接一阻值为R的定值电阻,金属棒ab质量为m,与导轨接触良好.整个装置处在方向垂直纸面向里水平匀强磁场中,金属棒和导轨电阻不计.现让ab棒由静止释放,经时间t达稳定状态,此时ab棒速度为v;(1)请证明导体棒运动过程中,克服安培力的功率等于电路中的电功率.(2)若m=0.2kg,L=0.5m,R=lΩ,v=2m/s,棒从开始释放到稳定状态过程中流过棒电量为0.5C,求磁感应强度B大小以及棒从开始到达到稳定状态下落的高度h.(g取10m/s2)(3)接第(2)问,若棒从开始到达到稳定状态所用时间t=2s,求流过电阻R的电流有效值.(结果可保留根号)

网友回答

答案:分析:(1)根据 E=BLv、I=
E
R
、F=BIL、P=Fv推导出克服安培力的功率.电路中的电功率P=
E2
R
.从而进行证明.
(2)稳定时,棒做匀速直线运动,根据平衡条件和安培力公式列式求解B.根据感应电量q=
△Φ
R
,△Φ=BLh,可求出h.
(3)根据能量守恒定律求出棒产生的热量,由Q=I2Rt求解流过电阻R的电流有效值.
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