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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面间的夹角为θ,导轨电阻不计,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,图
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问题描述:

如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨M N、PQ相距为L,导轨平面与水平面间的夹角为θ,导轨电阻不计,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,图中定值电阻的阻值也为R,导轨平面处于磁感应强度为B的匀强磁场中,且导轨平面垂直于磁场方向.当开关S处于位置1与电源相连时,棒ab恰好能静止在光滑的导轨上;当开关S处于位置2时,棒ab从静止开始沿导轨下滑,已知棒沿导轨下滑的位移为x时开始做匀速运动,求:

(1)开关S处于位置1时,通过棒ab的电流大小;

(2)开关S处于位置2时,棒ab匀速运动时速度大小;

(3)棒ab从静止开始到下滑位移x的过程中,流过电阻R的电量及R上产生的焦耳热.

李德基回答:
  (1)对棒ab:mgsinθ=BI0L解得电流大小I0=mgsinθBL(2)设棒ab匀速运动时速度大小为v,棒ab产生的感应电动势E=BLv棒ab中的感应电流I=ER+R对棒ab:mgsinθ-BIL=0解得:v=2mgRsinθ(BL)2(3)棒ab产生的感应电...
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