Question

物理电磁感应题，求详解

Answer 1

解：（1）因为导体棒在进入有摩擦部分时，电路是断开的，棒中无电流，此时棒受到重力 mg、支持力N、滑动摩擦力 f ，合力为0。

得　mg * sinθ＝f
　　N＝mg * cosθ
　　f＝μN
所以动摩擦力因数　μ＝f / N＝tanθ
　　（2）由于棒在进入有摩擦部分之前就已经是匀速运动，此时棒受到重力mg、支持力N、安培力 F（沿导轨向上），合力为0。
得　mg * sinθ＝F
　　F＝B * I * L
　　I＝（BLV）/ R
求得　V＝mg R * sinθ / (B L)^2
　　（3）从能量的转化和守恒的关系来看，棒从开始位置下滑到最底端，重力势能减少，动能增加，摩擦生热（不是焦耳热），电阻通电产生热量（这才是焦耳热）。
得　mg * (3d)* sinθ＝(m * V^2 / 2）＋f * d ＋Q　　，Q是焦耳热
将　f＝mg * sinθ ，V＝mg R * sinθ / (B L)^2　代入上式，得
焦耳热是　Q＝2 mg d * sinθ－｛m^3 * (g R *sin)^2 / [2 *(B L)^4 ] }