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【如图所示,两根足够长固定平行金属导轨位于倾角的斜面上,导轨上、下端各接有阻值R=20Ω的电阻,导轨电阻忽略不计,导轨宽度L=2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上】
1人问答
问题描述:

如图所示,两根足够长固定平行金属导轨位于倾角的斜面上,导轨上、下端各接有阻值R=20Ω的电阻,导轨电阻忽略不计,导轨宽度L=2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T。质量m="0."lkg、连入电路的电阻r=10Ω的金属棒ab在较高处由静止释放,当金属棒ab下滑高度h=3m时,速度恰好达到最大值v=2m/s,金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨良好接触。g取10.求:
(1)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中机械能的减少量。
(2)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中导轨上端电阻R中产生的热量。

童维勤回答:
  (1)金属棒ab机械能的减少8J  (2)0.55J。   (1)金属棒ab机械能的减少8J  ①(2)速度最大时金属棒ab产生的电动势  ②产生的电流 ③此时的安培力 ④由题意可知,受摩擦力 ⑤由能量守恒得,损失的机械能等于金属棒ab克服摩擦力做功和产生的电热之和电热 ⑥上端电阻R中产生的热量 ⑦联立①②③④⑤⑥⑦式得:0.55J。
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