如图所示,两根电阻不计,间距为l的平行金属导轨,一端接有阻值为R的电阻,导轨上垂直搁置一根质量为m.电阻为r的金属棒,整个装置处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中.现给-物理

题目简介

如图所示,两根电阻不计,间距为l的平行金属导轨,一端接有阻值为R的电阻,导轨上垂直搁置一根质量为m.电阻为r的金属棒,整个装置处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中.现给-物理

题目详情

如图所示,两根电阻不计,间距为l的平行金属导轨,一端接有阻值为R的电阻,导轨上垂直搁置一根质量为m.电阻为r的金属棒,整个装置处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中.现给金属棒施一冲量,使它以初速V0向左滑行.设棒与导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒从开始运动到停止的整个过程中,通过电阻R的电量为q.求:(导轨足够长)
(1)金属棒沿导轨滑行的距离;
(2)在运动的整个过程中消耗的电能.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)设滑行的距离为L.
由法拉第电磁感应定律有  ε=class="stub"△Φ
△t
=class="stub"B△S
△t
=BL×class="stub"l
△t
  ①
而由电流定义有I=class="stub"q
△t
  ②
由闭合电路的欧姆定律得 I=class="stub"ε
R+r
 ③
由①②③解得 BL?class="stub"l
R+r
=q
 得 L=q?class="stub"R+r
B?l

(2)由功能原理得,-Wf+(-Q)=0-class="stub"1
2
m
V20

Wf=μmgL=μmgq?class="stub"R+r
B?l

Q=class="stub"1
2
m
V20
-μmgq?class="stub"R+r
B?l

答:
(1)金属棒沿导轨滑行的距离是
q(R+r)
Bl

(2)在运动的整个过程中消耗的电能是class="stub"1
2
m
V20
-μmgq?class="stub"R+r
Bl

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