如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的

2025-05-07 10:02:56
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回答1:

(1)据题图知最终ab棒做匀速直线运动,由乙图的斜率等于速度,可得ab棒匀速运动的速度为:v=

△x
△t
=
11.2?7.0
2.1?1.5
=7m/s
根据平衡条件得:mg=BIL=BL
BLv
R+r
=
B2L2v
R+r

则得:B=
1
L
mg(R+r)
v
=
1
1
×
0.1×(0.4+0.3)
7
T=0.1T
(2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,通过电阻R的电荷量为:q=
I
△t=
E
R+r
△t=
△Φ
R+r
=
Bx
R+r
=
0.1×7
0.4+0.3
C=1C
(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,根据能量守恒得:mgx=
1
2
mv2
+Q
又电阻R上产生的热量为:QR=
R
R+r
Q=
R
R+r
(mgx-
1
2
mv2
)=
0.4
0.4+0.3
×(0.1×7-
1
2
×0.01×72)=0.26J
答:(1)磁感应强度B的大小为0.1T;6
(2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,通过电阻R的电荷量为1C;
(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量为0.26J.