Question

如图所示，两光滑金属导轨，间距d=0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界磁场中．电阻R=3Ω．桌面高H=0.8m，金属杆ab质量m=0.2kg，电阻r=1Ω，在导轨上距桌面h=0.2m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m，g=10m/s²．求：                                                      

（1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小．                                                                

（2）整个过程中R上放出的热量．                                                                                

                                                                                        

                                                                                                                                       

Answer 1

（1）金属棒由静止下滑过程中，只有重力做功，金属棒机械能守恒，则有：

由法拉第电磁感应定律可得：

E=Bdv₁

由闭合电路欧姆定律可得：

A

（2）金属棒离开桌面后，做平抛运动，

在竖直方向做自由落体运动，则有：

水平方向做匀速直线运动，则有：

s=v₂t

金属棒在过程中，由动能定理可得：

J

解之得：J

（1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小0.01A．

（2）整个过程中R上放出的热量0.225J．