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θ.整个装置处在磁感应

2025-05-19 19:16:24
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回答1:

(1)如图所示,当EF从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示.
安培力:F=BIL=B?

BLv
R+r
L=
B2L2v
R+r

根据牛顿第二定律:mgsinθ-F=ma
当a=0时,EF棒下滑过程中速度最大,最大速度为:vm=
mgsinθ(R+r)
B2L2

(2)EF棒自bd端出发又回到bd端的整个过程中,根据能量转化和守恒定律得:
回路中产生的总热量为:Q=FS-
1
2
m
v
=FS-
1
2
m[
mgsinθ(R+r)
B2L2
]2
=FS-
m3g2(R+r)2sin2θ
2B4L4

则根据焦耳定律得电阻R中产生的热量是:
QR=
R
R+r
Q=
R
R+r
(FS-
m3g2(R+r)2sin2θ
2B4L4

答:(1)EF棒下滑过程中的最大速度为
mgRsinθ
B2l2

(2)EF棒自bd端出发又回到bd端的整个过程中,电阻R中产生的热量是
R
R+r
(FS-
m3g2(R+r)2sin2θ
2B4L4
).