Question

(12分)如圖所示，半徑為r、電阻不計(jì)的兩個(gè)半圓形光滑導(dǎo)軌并列豎直放置，在軌道左上方端點(diǎn)M、N間接有阻值為R的小燈泡，整個(gè)軌道處在方向豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電阻也是R的金屬棒ab從與圓心等高處軌道上的MN處由靜止釋放，經(jīng)一定時(shí)間到達(dá)導(dǎo)軌最低點(diǎn)OO′，此時(shí)速度為v。

（1）指出金屬棒ab從MN到OO′的過程中，通過小燈泡的電流方向；

（2）求金屬棒ab到達(dá)導(dǎo)軌最低點(diǎn)OO′時(shí)，整個(gè)電路的瞬時(shí)熱功率；

（3）求ab棒從MN到OO′的過程中，小燈泡上產(chǎn)生的熱量。

 

Answer 1

（１2分）解：（1）電流方向由 N→M　　�。卜�

（2）在最低點(diǎn)，ab 切割磁感線產(chǎn)生的 　　　　1分

  瞬時(shí)功率 　　　　　　�。撤�

（3）下滑過程中，設(shè)小燈泡上產(chǎn)生的熱量為 Q，則整個(gè)電路上產(chǎn)生的熱量為 2Q　　2分

由能量守恒定律有：　　　　　2分

∴ 　　　　　　２分