Question

如圖所示，一根電阻為R=18Ω的電阻絲做成一個半徑為r=1m的圓形導(dǎo)線框，豎直固定放置在磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場垂直于線框平面并且分布在如圖所示兩豎直虛線范圍內(nèi)。現(xiàn)有一根質(zhì)量為m=1.0kg，電阻不計的導(dǎo)體棒，自圓形線框ab位置由靜止沿線框平面下落，下落過程中始終保持水平并與線框保持良好光滑接觸。經(jīng)過圓心O時棒的加速度。求：

   （1）導(dǎo)體棒經(jīng)過圓心O時的速度。

   （2）若導(dǎo)體棒從ab位置下落到cd位置的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量Q=0.48J，則導(dǎo)體棒經(jīng)過cd時的加速度多大？

Answer 1

（1）設(shè)棒過O點的速度為，

       則此時棒中感應(yīng)電流…………2分

       棒受安培力…………2分

       根據(jù)牛頓第二定律

       根據(jù)牛頓第二定律

       可得…………3分

   （2）棒過cd時下落高度為…………1分

       速度為…………1分

       可得…………1分

       此時棒以下圓板電阻為

       棒以上圓弧電阻為

       電路總電阻…………2分

       此時安培力…………1分

       根據(jù)牛頓第二定律

       得…………2分