Question

【題目】如圖所示，一矩形金屬框架與水平面成θ=37°，寬L=0.5m，上端有一個電阻R0=2.0Ω，框架的其他部分電阻不計，框架足夠長，垂直于金屬框平面的方向有一向上的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T．ab為金屬桿，與框架良好接觸，其質量m=0.1kg、電阻r=1.0Ω，桿與框架的動摩擦因數μ=0.5．桿ab由靜止開始下滑，在速度達到最大的過程中，框架上端電阻R0中產生的熱量Q0=0.5J．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：

（1）流過R0的最大電流；

（2）從開始到速度達到最大的過程中，ab桿沿斜面下滑的距離．

Answer 1

【答案】（1）（2）4.44m

【解析】（1）達到最大速度后，設ab中最大電流為Im，由平衡條件可得

解得：

（2）電路中產生的總焦耳熱

由閉合電路的歐姆定律

由法拉第電磁感應定律可得解得

由動能定理可得，解得x=4.44m