如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为L,导轨平面与水平面的夹角为α.整个装置处在磁感应

2025-05-18 20:43:19
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回答1:

(1)导体棒切割磁感线的电动势及闭合电路欧姆定律:I=

Bvl
R

导体棒受到的安培力:F=BIl
对金属棒受力分析,由牛顿第二定律:mgsinα-F=ma
联立解得:a=gsinα-
B2l2v
mR

(2)当a=0时,速度最大,则最大速度:vm
mgRsinα
B2l2

(3)金属棒由EF滑到BD的过程,由能量守恒:mgsinα=
1
2
mv
+Q1

金属棒上产生的热量:Q1=mgsinα-
m3g2R2
2B4l4
sin2α
(4)金属棒由BD出发,又回到BD的全过程,由能量守恒:Fs=Q2+
1
2
mv

金属棒上产生的热量:Q2=Fs?
m3g2R2sin2α
2B4l4

故消耗的电能为:E=Q2
答:(1)金属棒下滑速度为v时的加速度a=gsinα-
B2l2v
mR

(2)金属棒下滑过程中的最大速度vm
mgRsinα
B2l2

(3)金属棒下滑至BD端过程中,电阻R上产生的热量Q1=mgsinα-
m3g2R2
2B4l4
sin2α
(4)有Fs-
m3g2R2sin2α
2B4l4
的电能转化成了内能