如图所示，平行导轨倾斜放置，倾角θ=370，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=4T，质量为m=2...

问题详情：

如图所示，平行导轨倾斜放置，倾角θ=370，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=4T，质量为m=2kg的金属棒ab垂直放在导轨上，ab与导轨平面间的动摩擦因数μ=0.25。金属棒ab的电阻r=1Ω，平行导轨间的距离L=1m， R1=R2=18Ω，导轨电阻不计，ab由静止开始下滑运动x=3.5m后达到匀速。sin370=0.6，cos370=0.8。求：

（1）ab在导轨上匀速下滑的速度多大？

（2）ab匀速下滑时ab两端的电压为多少？

（3）ab由静止到匀速过程中电阻R1产生的焦耳热Q1为多少？

【回答】

（1）对ab受力分析如图所示，

由牛顿第二定律，

当a=0时导体棒速度达到最大，匀速运动。

故ab在导轨上匀速下滑时

外电路电阻    ②  电路中总电阻     ③

电路中的电流            ④   此时的感应电动势      ⑤

由①③④⑤得：ab在导轨上匀速下滑的速度⑥

（2）将⑥代入⑤的得感应电动势  ⑦ 将⑦代入④得电路中的电流    ⑧

ab两端的电压为路端电压：    ⑨

（3）根据能量守恒定律， ⑩⑪

解得电路中总的焦耳热      ⑫

由焦耳定律可知：  ⑬

外电路产生的焦耳热   ⑭

外电路中，故，且，解得      ⑮

知识点：未分类

题型：计算题