Question

MN為中間接有電阻R=5Ω的U型足夠長(zhǎng)金屬框架，框架寬度d=0.2m,豎直放置在如圖所示的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T，電阻為r=1Ω的導(dǎo)體棒AB可沿MN無摩擦滑動(dòng)且接觸良好�，F(xiàn)無初速釋放導(dǎo)體棒AB，發(fā)現(xiàn)AB下滑h=6m時(shí)恰達(dá)穩(wěn)定下滑狀態(tài)。已知導(dǎo)體棒AB的質(zhì)量m=0.1kg,其它電阻不計(jì)。求：
（1）AB棒穩(wěn)定下滑的速度；
（2）此過程中電阻R上消耗的電能；
（3）從開始下滑到穩(wěn)定狀態(tài)，流經(jīng)R的電量。

Answer 1

（1）由平衡知識(shí)有：mg=F ① 根據(jù)安培力公式有：F=BId ② 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E=BdV ③ 解得： V=6m/s ④ （2）從開始下滑到穩(wěn)定的過程中，由能量關(guān)系有： ⑤電阻R消耗的電能 ⑥ 解得： ⑦ （3）根據(jù)電流強(qiáng)度定義式有： ⑧根據(jù)全電路歐姆定律有：I=E/(R+r) ⑨根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E=△Φ/△t ⑩解得：q =1C評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：①式2分，②③式各1分，④式2分，⑤式3分，⑥式2分，⑦1分，⑧式2分⑨⑩式各1分，結(jié)果2分，共計(jì)18分。