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【如图所示,U型光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中,磁场磁感应强度B=2T,导轨足够长且间距L=1m,其中ab段电阻R1=4Ω,其余电阻忽略不计.质量m=2kg、长度L=1m、电阻R2=1Ω的导体棒cd】
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问题描述:

如图所示,U型光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中,磁场磁感应强度B=2T,导轨足够长且间距L=1m,其中ab段电阻R1=4Ω,其余电阻忽略不计.质量m=2kg、长度L=1m、电阻R2=1Ω的导体棒cd静止在导轨上,现对cd施加水平向右的拉力使其以a=2m/s2做匀加速直线运动,4s末撤去拉力,cd始终与导轨垂直并接触良好,求:

(1)cd棒运动过程中受到安培力的最大值;

(2)撤去拉力后ab上产生的热量.

李琼砚回答:
  (1)cd棒做匀加速直线运动,速度增大,由匀加速直线运动规律可知,撤去拉力时的速度vm=at=2×4m/s=8m/s;撤去拉力后,cd棒的合外力为安培力,cd棒减速运动,直至为零;又有cd棒受到的安培力F=BIL=B2L2vR1+R2;所以...
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