(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=
mυ21 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=
,方向为竖直向上. 2B2L2
2gh
R
(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=
m(1 2
)2v 4
又因有:Q=WF
解得:Q=
mgh 19 4
答:(1)金属棒ab刚进入磁场时所受安培力大小为
,方向为竖直向上.2B2L2
2gh
R
(2)在金属棒下落过程中电阻R产生的热量Q为
mgh.19 4