Question

如圖所示，兩光滑金屬導(dǎo)軌，間距d=0.2m，在桌面上的部分是水平的，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T、方向豎直向下的有界磁場中．電阻R=3Ω．桌面高H=0.8m，金屬桿ab質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=1Ω，在導(dǎo)軌上距桌面h=0.2m的高處由靜止釋放，落地點(diǎn)距桌面左邊緣的水平距離s=0.4m，g=10m/s²．求：                                                      

（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時，R上的電流大�。�                                                                

（2）整個過程中R上放出的熱量．                                                                                

                                                                                        

                                                                                                                                       

Answer 1

（1）金屬棒由靜止下滑過程中，只有重力做功，金屬棒機(jī)械能守恒，則有：

由法拉第電磁感應(yīng)定律可得：

E=Bdv₁

由閉合電路歐姆定律可得：

A

（2）金屬棒離開桌面后，做平拋運(yùn)動，

在豎直方向做自由落體運(yùn)動，則有：

水平方向做勻速直線運(yùn)動，則有：

s=v₂t

金屬棒在過程中，由動能定理可得：

J

解之得：J

（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時，R上的電流大小0.01A．

（2）整個過程中R上放出的熱量0.225J．