(2)杆ab受沿导轨平面方向的拉力、安培力和重力的作用。
[解析] (1)通过R的电流I==,因为B、L、R、r为定值,所以I与v成正比,因通过R的电流I随时间均匀增大,即杆的速度v随时间均匀增大,即杆的加速度为恒量,故金属杆做匀加速运动。
(2)对回路,根据闭合电路欧姆定律得I=
对杆,根据牛顿第二定律有
F+mgsin θ-BIL=ma
将F=0.5v+2代入得
2+mgsin θ+v=ma
因为v为变量,a为定值,所以a与v无关,必有
ma=2+mgsin θ
0.5-=0
解得a=8 m/s2,R=0.3 Ω。
(3)由x=at2得,所需时间t= =0.5 s。
[答案] (1)见解析 (2)0.3 Ω (3)0.5 s
电磁感应中的能量问题 1.能量转化的过程分析
电磁感应的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功实现的。安培力做功使得电能转化为其他形式的能(通常为内能),外力克服安培力做功,则是其他形式的能(通常为机械能)转化为电能的过程。
2.求解焦耳热Q的几种方法
公式法 Q=I2Rt 功能关系法 焦耳热等于克服安培力做的功 能量转化法 焦耳热等于其他能的减少量 [例2] 如图所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨距为d。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B。P、M间所接电阻阻值为R。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为r。现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计,重力加速