Question

如圖所示，兩平行光滑的導軌相距l=0.5m，兩導軌的上端通過一阻值為R=0.4Ω的定值電阻連接，導軌平面與水平面夾角為θ=30??，導軌處于磁感應強度為B=1T、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，一長度恰等于導軌間距、質量為m=0.5kg的金屬棒，由圖示位置靜止釋放，已知金屬棒的電阻為r=0.1Ω，導軌電阻不計，g=10m/s²。求：

（1）求金屬棒釋放后，所能達到的最大速度v_m；

（2）當金屬棒速度達v=2m/s時，其加速度的大小；

（3）若已知金屬棒達最大速度時，下滑的距離為

s=10m，

求金屬棒下滑過程中，棒中產生的焦耳熱。

 

Answer 1

（1）5m/s         （2）（3）3.75J

   

解析:

（1）最大速度時，合力為零

mgsinθ=F_安=BIL

      I=   

（2）

          

（3）動能定理

        J

棒產生的熱量為Q₁==3.75J