Question

如圖所示，足夠長(zhǎng)的U形導(dǎo)體框架的寬度l = 0.5 m，電阻忽略不計(jì)，其所在平面與水平面成角，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m = 0.2 kg，有效電阻R = 2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上，導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始沿框架下滑到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)體棒截面的電量共為Q = 2 C。求：

（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度；

（2）導(dǎo)體棒從開(kāi)始下滑到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)這一過(guò)程中，導(dǎo)體棒的電阻產(chǎn)生的焦耳熱。

（sin 37°= 0.6，cos 37°= 0.8，g = 10m/s²）

 

Answer 1

【答案】

（1）設(shè)導(dǎo)體棒勻速的速度為v

                                    2分

,,                                       2分

由以上各式得：v==5 m/s                        1分

(2)通過(guò)導(dǎo)體的電量                                      

                                                  

設(shè)物體下滑的距離為s,則                                

由以上各式得：,s==10 m                       2分

全程由動(dòng)能定理得：        2分

                                                     

得：                                                   1分

【解析】（1）設(shè)導(dǎo)體棒勻速的速度為v

                                    2分

,,                                       2分

由以上各式得：v==5 m/s                        1分

(2)通過(guò)導(dǎo)體的電量                                      

                                                  

設(shè)物體下滑的距離為s,則                                

由以上各式得：,s==10 m                       2分

全程由動(dòng)能定理得：        2分

                                                     

得：                                                   1分