...PQ平行放置.两导轨间距为L0,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一_百度...

发布网友 发布时间：2024-10-23 06:22

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热心网友 时间：2024-11-02 22:29

（1）由安培定则可知，感应电流从a流向b，由左手定则可知，安培力水平向右，金属杆受力如图所示：

（2）感应电动势：E=BLvsinα=BLvcosθ，
感应电流：I=ER=BLvcosθR，
金属杆受到的安培力：FB=BIL=B2L2vcosθR，
由牛顿第二定律得：mgsinθ-FBcosθ=ma，
解得：a=gsinθ-B2L2v(cosθ)2mR；
（3）当金属杆匀速运动时受到最大，
由平衡条件得：mgsinθ=B2L2v(cosθ)2R，
解得最大速度为：v=mgtanθB2L2cosθ；
（4）由能量守恒定律得：mgsinθS=Q+12mv2，
解得：Q=mgSsinθ-m3g2R2(tanθ)22B4L4(cosθ)2；
答：（1）ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如图所示；
（2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，ab杆中的电流为BLvcosθR，其加速度的大小为gsinθ-B2L2v(cosθ)2mR；
（3）在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值为mgtanθB2L2cosθ．
（4）如果ab从静止开始下滑S距离达到最大速度，此过程产生的焦耳热为mgSsinθ-m3g2R2(tanθ)22B4L4(cosθ)2．