(1)當(dāng)導(dǎo)體棒以速率
勻速下滑時(shí)電路中的總電阻為:
---------------------------------------------------------------------------------------1分
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:
-------------------------------------------------------------------1分
導(dǎo)體棒中的電流為:
--------------------------------------------------------------1分
總電功率為:
------------------------------------------------------------------1分
重力的功率為:
-------------------------------------------------------1分
根據(jù)題意有:
,聯(lián)立解得:
-------------------------1分
-----------------------------------------------------------------------1分
(2)設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力大小為
f,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知:
-------------------------------------------------------------------------1分
所以:
----------------------------------------------------------------------1分
根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知:
---------------------1分
解得:
-----------------------------------------------------------1分
(3)
S斷開后,回路的總電阻為:
------------------------------------------1分
設(shè)這一過程的時(shí)間為
,回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為
,導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的平均值為
,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為
,根據(jù)題意有:
------------------1分
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:
---------------------------------------1分
----------------------------------------------------------------------------------------1分
聯(lián)立解得:
-----------------------------------------------------------1分