Question

如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平導(dǎo)體框架的寬度L=0.5 m，電阻忽略不計(jì)，定值電阻R=2Ω。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量為m=0.2 kg、有效電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)體棒在水平恒力F=1.2N的作用下由靜止開始沿框架運(yùn)動(dòng)到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過導(dǎo)體棒截面的電量共為q=2 C，求：

（1）導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；

（2）導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)這一過程中，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電熱。（g取10 m/s²）

Answer 1

（1）5 m/s

（2）0.75J

解析:

（1）當(dāng)物體開始做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有：，

又：

解得：m/s。

（2）設(shè)在此過程中MN運(yùn)動(dòng)的位移為x，則

   ，解得：m。

設(shè)克服安培力做的功為W，則：

，解得：W=1.5J。

所以電路產(chǎn)生的總電熱為1.5J，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電熱為0.75J。