题目
(08年揭阳市一模)(16分)如图所示,一根电阻为R=12的电阻丝做成一个半径为r=1m的圆形导线框,竖直固定在水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,磁感强度为B =0.2T,现有一根足够长的质量为m=0.1kg、电阻不计的水平导体棒,自圆形线框最高点静止起沿线框下落,在下落过程中始终与线框良好接触,已知下落距离为时,棒的速度大小为= m/s,下落到经过圆心时棒的速度大小为=m/s,(不计摩擦及空气阻力,g取10m/s2),求:(1)导体棒从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的焦耳热?(2)导体棒下落距离为时,棒的加速度的大小?
答案:解析:(1)导体棒从开始下落到经过圆心的过程中,由能量转化与守恒定律得: ………………………………………………………………………(3分) ……………………………………………………………………………… (3分)(2)当导体棒下落距离为时,电路的总电阻…………(2分) 导体棒受到的安培力N………………………………(3分) 由牛顿第二定律…………………………………………………………(3分) m/s2……………………………………………………………………………… (2分)