Question

5．如圖所示，光滑豎直平行導軌上有一質(zhì)量為m的導體棒ab，導軌與導體棒電阻均不計，導軌上端連有一電阻R，現(xiàn)導體棒ab自由下落，以速度v進入高為h的水平方向的勻強磁場區(qū)域，穿過磁場時的速度為$\frac{v}{2}$，空氣阻力不計，則此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為mgh+$\frac{3}{8}m{v}^{2}$．

Answer 1

分析 導體棒通過磁場區(qū)域時，產(chǎn)生感應電流，機械能減小轉化為內(nèi)能，由能量守恒求電阻R上產(chǎn)生的熱量．

解答 解：根據(jù)能量守恒定律得：
此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量 Q=mgh+[$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}m（\frac{v}{2}）^{2}$]=mgh+$\frac{3}{8}m{v}^{2}$
故答案為：mgh+$\frac{3}{8}m{v}^{2}$．

點評 在電磁感應中，求熱量往往根據(jù)能量守恒定律解答，如導體棒勻速運動，也可以根據(jù)焦耳定律求解．