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如图所示,在竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中,放置着一个宽度为L的金属框架,框架...

如图所示,在竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中,放置着一个宽度为L的金属框架,框架的右端接有电阻R.一根质量为m,电阻忽略不计的金属棒受到外力冲击后,以速度v沿框架向左运动.已知棒与框架间的摩擦系数为μ,在整个运动过程中,通过电阻R的电量为q,求:(设框架足够长)
(1)棒运动的最大距离;
(2)电阻R上产生的热量.

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(1)推导出通过电阻R的电量表达式q==,可求解棒运动的最大距离; (2)在整个运动过程中,金属棒的动能,一部分转化为电能,另一部分转化为摩擦生热,根据能量守恒定律求解热量. 【解析】 (1)设在整个运动过程中,棒运动的最大距离为S,则: 回路磁通量的变化量为:△Φ=BLS 又因为通过电阻R的电量:q===, 解得:S=. (2)在整个运动过程中,金属棒的动能,一部分转化为电能,另一部分克服摩擦力做功,根据能量守恒定律,则有:   得电阻R上产生的热量为:E==- 答: (1)棒运动的最大距离是; (2)电阻R上产生的热量为-.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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