如图所示,水平面上有两根相距0.5m 的足够长的光滑平行金属导轨MN 和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M 和P

2025-05-19 05:14:21
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解答: 解:(1)以ab杆为研究对象,受力分析如图所示:F=F
F=BIL=

B2L2v0
R+r

代入数据得:F=0.1N
(2)由牛顿第二定律得:
F′=ma
又:F′=BIL=
B2L2v′
R+r

代入数据得:a=0.05m/s2
(3)根据功能原理知,导体棒动能的减少转化为全电路电阻消耗的电能,即:
Q=
1
2
mv2
1
2
×1×102J=50J

据回路电阻上能量消耗的关系可以得出在电阻R上消耗的焦耳热为:
QR=
R
R+r
Q
=
3
4
×50=37.5J
答:(1)使ab棒向右匀速的拉力F为0.1N;
(2)若撤掉拉力F,当导体棒速度v=5m/s 时,导体棒的加速度大小为0.05m/s2
(3)从撤掉拉力F后,直至导体棒ab 停止的过程中,在电阻R上消耗的焦耳热为37.5J.