综合题12.0分
物理

20.如图所示,L1、L2为水平放置的光滑的平行导电轨道,间距L为0.50m,其间接有电阻R的阻值为0. 4Ω,处于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度B为0.50T。一质量m为0.10kg的导体棒ab在大小为0.20N的水平恒力F作用下,由静止开始沿导轨滑动,导体棒的电阻r=0. 1Ω,导轨足够长且其电阻忽略不计。

           

求:

(1)导体棒ab运动所能达到的最大速度vm

(2)导体棒ab达到最大速度时导体棒ab两端的电压Uab

(3)导体棒ab由静止开始向右运动x=5.0m时导体棒已经达到最大速度,求此过程中电阻R产生的焦耳热QR。(计算结果保留两位有效数字)

正确答案及相关解析

正确答案

解:(1)导体棒ab运动到最大速度vm时:F=F=BIml

解析

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知识点

闭合电路的欧姆定律 法拉第电磁感应定律 电磁感应中的能量转化