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如图,水平放置的平行光滑导轨相距为L,一端接有电阻R.质量为m的导体棒MN垂直放...

如图,水平放置的平行光滑导轨相距为L,一端接有电阻R.质量为m的导体棒MN垂直放在导轨上.整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁场的磁感强度为B,方向如图所示.不计导轨及导体棒的电阻.现用与导轨平行的恒力F向右拉MN.设导轨足够长.求:
(1)MN达到的最大速度大小.
(2)当MN达到最大速度后撤去F,此后在电阻R上可以放出多少焦耳的热?

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(1)根据受力平衡,及闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律与安培力公式,即可求解. (2)根据能量关系,撤去F后,MN的动能全部转化为电能并在R上转化为焦耳热,即可求解. 【解析】 (1)当棒MN所受外力与安培力相等时,速度最大. 则有:F=BLIM   闭合电路欧姆定律为   法拉第电磁感应定律为EM=BLvM   代入数据则有, (2)由能量关系可知,撤去F后,MN的动能全部转化为电能并在R上转化为焦耳热. 则有,Q= 答:(1)MN达到的最大速度大小为. (2)当MN达到最大速度后撤去F,此后在电阻R上可以放出焦耳的热.
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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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