如图所示,一光滑的导轨宽为L,放置于竖直平面内,下端接有一电阻R,质量为m的金属棒ab沿导轨并保持水平

2025-05-21 01:36:44
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回答1:

(1)设金属棒刚进入磁场时速度为υ,产生的感应电动势为E,感应电流为I.则有:
mg?4h=

1
2
2
得:v=2
2gh

感应电动势为:E=BLυ,
感应电流为:I=
E
R
  
故金属棒ab刚进入磁场时所受安培力大小为:
F=BIL=
2B2L2
2gh
R
,方向为竖直向上.    
(2)设金属棒进入磁场后克服安培力做的功为WF,在金属棒由静止释放至离开磁场过程中,由动能定理得:
mg?5h-WF=
1
2
m(
v
4
2
又因有:Q=WF 
解得:Q=
19
4
mgh   
答:(1)金属棒ab刚进入磁场时所受安培力大小为
2B2L2
2gh
R
,方向为竖直向上.
(2)在金属棒下落过程中电阻R产生的热量Q为
19
4
mgh.