(2014?攀枝花三模)如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一竖直面(纸面)内?两导轨间距为L?两端分别接有阻

2025-06-21 05:49:41
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回答1:

解答:解:(1)金属杆离开磁场时做匀速运动,通过R1的电流大小为I,由电路可知,通过金属杆电流为2I.由安培力及平衡条件得:
F=

2IBL
2
=BIL
F=mg
解得:I=
mg
BL

由右手定则得通过R1的电流方向为由P指向M. 
(2)设金属杆离开磁场时的速度为v,由法拉弟电磁感应定律及欧姆定律得:
E=
BvL
2
,E=IR
联立得:v=
2mgR
B2L2

由焦耳定律及能量守恒定律得:
Q=
mgL
2
-
1
2
mv2

又 QR2=
1
2
Q

联立以上各式解得:
QR2=
1
4
mgL-
m3g2R2
B4L4

答:(1)金属杆离开磁场的瞬间流过R1的电流大小为
mg
BL
,通过R1的电流方向为由P指向M.
(2)金属杆穿过整个磁场过程中R2上产生的电热为
1
4
mgL-
m3g2R2
B4L4