题目

题型：不详难度：来源：

（12分）如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直。导轨宽度为L，右端接有电阻R。MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良好，金属棒与导轨电阻均不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现给金属棒一水平初速度v₀，使它沿导轨向左运动。已知金属棒停止运动时位移为s。求：
（1）金属棒速度为v时的加速度为多大？
（2）金属棒运动过程中通过电阻R的电量q；
（3）金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q；

答案

（1）
（2）
（3）

解析

（1）金属棒速度为v时感应电动势E=BLv  （1分）
感应电流为  （1分）
金属棒所受安培力  （1分）
金属棒在摩擦力和安培力的作用下做减速运动，由牛顿第二定律得 （2分）
解得  （1分）
（2）整个运动过程中通过电阻R的电量为
   （3分）
（3）根据能量守恒定律得，回路产生的焦耳热为（3分）