如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计

2025-05-07 17:07:19
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回答1:

解:(1)设路端电压为U,金属杆的运动速度为v,则感应电动势E=BLv
通过电阻R的电流
电阻R两端的电压U=
由图乙可得U=kt,k=0.10V/s
解得
因为速度与时间成正比,所以金属杆做匀加速运动,加速度
(2)在2s末,速度v 2 =at=2.0m/s
电动势E=BLv 2 ,通过金属杆的电流
金属杆受安培力
设2s末外力大小为F 2 ,由牛顿第二定律,
故2s末时F的瞬时功率P=F 2 v 2 ,P=0.35W
(3)在2s末,杆的动能
由能量守恒定律,回路产生的焦耳热Q=W-E k =0.1J
根据Q=I 2 Rt,有
故在R上产生的焦耳热