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如图所示,宽度为L=0.40m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上...

发布网友 发布时间:2024-10-08 11:37

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热心网友 时间:2024-10-08 12:52

(1)感应电动势:E=BLv=0.40×0.40×0.5V=8.0×10 -2 V,
感应电流为: I= E R = 8.0× 10 -2 2.0 A=4.0×10 -2 A,
(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡:
F=F B =BIL=0.40×4.0×10 -2 ×0.4N=6.4×10 -3 N,
拉力的功率为:P=Fv=6.4×10 -3 ×0.50W=3.2×10 -3 W;
(3)导体棒移动35cm的时间为:t= x v = 0.5m 0.5m/s =1.0s,
根据焦耳定律:Q 1 =I 2 Rt=0.04 2 ×2.0×1.0J=3.2×10 -3 J,
由能量守恒定律得:Q 2 = 1 2 mv 2 = 1 2 ×0.1×0.5 0 2 J=1.25×10 -2 J,
电阻R上产生的热量:Q=Q 1 +Q 2 =3.2×10 -3 +1.25×10 -2 J=1.57×10 -2 J;
答:(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小是4.0×10 -2 A;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小是6.4×10 -3 N,拉力的功率是3.2×10 -3 W;
(3)整个运动过程中电阻R上产生的热量为1.57×10 -2 J.
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