如圖所示,兩光滑平行金屬導軌置於水平面內,兩導軌間距為L,左端連有阻值為R的電阻,一金屬桿置於導軌上,金屬桿右...
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問題詳情:
如圖所示,兩光滑平行金屬導軌置於水平面內,兩導軌間距為L,左端連有阻值為R的電阻,一金屬桿置於導軌上,金屬桿右側存在一磁感應強度大小為B、方向豎直向下的有界勻強磁場區域.已知金屬桿質量為m,電阻也為R,以速度v0向右進入磁場區域,做減速運動,到達磁場區域右邊界時速度恰好為零.金屬桿與導軌始終保持垂直且接觸良好,導軌電阻忽略不計.求:
(1)金屬桿運動全過程中,在電阻R上產生的熱量QR.
(2)金屬桿運動全過程中,通過電阻R的電荷量q.
(3)磁場左右邊界間的距離d.
【回答】
(1);(2);(3)
【詳解】
(1)全過程中由能量守恆可得:,由串聯電路中電流相等,所以熱量分配與電阻成正比,所以,在電阻R上產生的熱量為;
(2)取向右為正方向,全過程對金屬棒由動量定理得:
由電流的定律得:
聯立解得:;
(3)由電磁感應中的電量為:
全過程磁通量變化為:
解得:.
知識點:電磁感應現象與應用
題型:解答題
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