Question

【題目】如圖所示，一豎直放置粗細均勻半徑為r=1m、電阻為的圓形導線框與豎直光滑的導軌MN、PQ相切，圓形導線框放在水平勻強磁場中，磁場只限于圓形導線框內(nèi)，磁感應強度為B=1T，線框平面與磁場方向垂直�，F(xiàn)有一根質(zhì)量為m=1kg、電阻不計的導體棒，自豎直導軌上距O點高為h=2m處由靜止釋放，棒在下落過程中始終與導軌（或線框）保持良好接觸。忽略摩擦及空氣阻力， 。

（1）導體棒從開始下落至距O點0.5m過程中，回路產(chǎn)生的焦耳熱為10.5焦耳，則導體棒在距O點0.5m時的加速度大小？

（2）導體棒從開始下落到圓心O時棒的速度為，則此時線圈的熱功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）；（2）.

【解析】（1）由能量守恒定律得①

其中，代入數(shù)據(jù)求得②

此時導體棒產(chǎn)生的電動勢為③

回路的總電阻為④

由歐姆定律得 ⑤

導體棒受到的安培力為⑥

由牛頓運動定律得 ⑦

聯(lián)解求得；

（2）導體棒下落到圓心時，回路的總電阻為 ⑧

導體棒上的安培力 ⑨

線框發(fā)熱功率為 ⑩

代入數(shù)據(jù)求得