(2014?天津)如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4m

2025年05月06日 09:12
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网友(1):

(1)由右手定则可知,电流由a流向b;
(2)开始放置ab刚好不下滑时,ab所受摩擦力为最大静摩擦力,
由平衡条件得:Fmax=m1gsinθ,
ab刚好要上滑时,感应电动势:E=BLv,
电路电流:I=

E
R1+R2

ab受到的安培力:F=BIL,
此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下,
由平衡条件得:F=m1gsinθ+Fmax
代入数据解得:v=5m/s;
(3)cd棒运动过程中电路产生的总热量为Q
由能量守恒定律得:m2gxsinθ=Q+
1
2
m2v2
ab上产生的热量:Q=
R1
R1+R2
Q
解得:Q=1.3J;
答:(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向为:电流由a流向b;
(2)ab刚要向上滑动时,cd的速度为5m/s;
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab上产生的热量Q是1.3J.