Question

如圖所示，足夠長的U形導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計，其所在平面與水平面成θ=37°角，磁感應(yīng)強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量m=0.2kg，有效電阻R=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上，導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)為0.5，導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動，通過導(dǎo)體棒截面的電量共為Q=2C．求：

（1）導(dǎo)體棒勻速運動的速度；
（2）導(dǎo)體棒從開始下滑到剛開始勻速運動這一過程中，導(dǎo)體棒的電阻消耗的電功．
（sin 37°=0.6  cos 37°=0.8  g=10m/s²）

Answer 1

（1）5m/s（2）1.5J

試題分析：（1）由安培力，，，
可得
導(dǎo)體棒勻速下滑時，由力平衡得

所以
代入數(shù)據(jù)解得v=5m/s
（2）設(shè)導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動下滑的距離為S，
通過導(dǎo)體棒截面的電量       
得到    
所以
根據(jù)能量守恒定律，得
得
點評：對某些電磁感應(yīng)問題，我們可以從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，運用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律、功能關(guān)系分析解決。