Question

高二物理题求解

如图，足够长的光滑U形导体框架宽L=1m，电阻忽略不计。其所在平面与水平面成α=37°角，磁感应强度B=1T的匀强磁场方向垂直框平面向上。一根质量为m=0.2kg，有效电阻为R=1Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上。导体棒从静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为Q=2C。
求（1）导体棒在0.2s内在框架所夹部分可能扫过的最大面积
（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的有效电阻消耗的电功。

Answer 1

(1) 题目要求扫过的最大面积~故要计算最大速度~
F安=BIL=B^2L^2Vmax/R
mgsin37°=F安
解得 v=6/5
Smax=6/5*0.2=0.24

(2)导体棒的有效电阻消耗的电功即为安培力做功~
Q=IΔt
I=E/R=△φ/(t*R)=BS/(t*R)
I=Q/Δt
可得 Q=BS/R
S=2
h=(s/L)*sin37=6/5
1/2*m*vmax^2=mgh-w安
Q耗=|-w安|=我承认我懒了。楼主自己代进去算一下~答案就出来了~如果有不懂的~欢迎追问…