Question

如圖所示，abcd為靜止于水平面上寬度為L(zhǎng)而長(zhǎng)度很長(zhǎng)的U形金屬滑軌，bc邊接有電阻R，其它部分電阻不計(jì)．ef為一可在滑軌平面上滑動(dòng)、質(zhì)量為m的均勻金屬棒．今金屬棒以一水平細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，連接一質(zhì)量為M的重物．一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直滑軌面．重物從靜止開(kāi)始下落，不考慮滑輪的質(zhì)量，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)中均保持與bc邊平行．忽略所有摩擦力．則：

(1)當(dāng)金屬棒作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速率是多少？(忽略bc邊對(duì)金屬棒的作用力)．

(2)若重物從靜止開(kāi)始至勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)下落的總高度為h，求這一過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

答案：
解析：

方法規(guī)律：從求焦耳熱的過(guò)程可知，此題雖屬變化的安培力做功問(wèn)題，但我們不必追究變力、變電流做功的具體細(xì)節(jié)，只需弄清能量的轉(zhuǎn)化途徑，用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律就可求解．在分析電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)換問(wèn)題時(shí)常會(huì)遇到的一個(gè)問(wèn)題是求回路中的焦耳熱，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的分析常有三種思路：①、若感應(yīng)電流是恒定的，一般利用定義式Q＝I2Rt求解．②、若感應(yīng)電流是變化的，由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律求焦耳熱(不能取電流的平均值由Q＝I2Rt求解)．③、既能用公式Q＝I2Rt求解，又能用能的轉(zhuǎn)化與守恒定律求解的，則可優(yōu)先用能的轉(zhuǎn)化與守恒定律求解．