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两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨左端接有电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计.匀强磁
两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨左端接有电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计.匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻...
两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨左端接有电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计.匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻可不计的金属棒ab静止释放,沿导轨下滑.如图所示,设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒下滑h=3m时,恰好达到最大速度2m/s,求此过程中电阻上产生的热量?
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由E=BLv,I=
,F=BIL得,
安培力F=
设金属棒下滑过程所受摩擦力大小为f,则由平衡条件得到
mgsin30°=f+F
联立得f=mgsin30°-
代入解得,f=0.3N
在金属棒ab静止释放到速度刚达到最大的过程中,金属棒的重力转化为金属棒的动能、焦耳热和摩擦生热,根据能量守恒定律得
电阻上产生的热量Q=mgh-f?
-
mv2
代入解得,Q=1J
答:此过程中电阻上产生的热量是1J.
E |
R |
安培力F=
B2L2v |
R |
设金属棒下滑过程所受摩擦力大小为f,则由平衡条件得到
mgsin30°=f+F
联立得f=mgsin30°-
B2L2v |
R |
代入解得,f=0.3N
在金属棒ab静止释放到速度刚达到最大的过程中,金属棒的重力转化为金属棒的动能、焦耳热和摩擦生热,根据能量守恒定律得
电阻上产生的热量Q=mgh-f?
h |
sin30° |
1 |
2 |
代入解得,Q=1J
答:此过程中电阻上产生的热量是1J.
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