图2
(1)此过程中电阻R1上产生的热量;
(2)此过程中电流表的读数;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
解析 (1)因电流表的读数始终保持不变,即感应电动势不变,故BLabv0=BLa′b′va′b′,代入数据可得va′b′=4 m/s,
根据能量守恒定律,得Q总=m(v02-v)-mglsin θ=QR1+QR2
由Q=t,得=,
代入数据解得QR1=0.15 J.
(2)由焦耳定律QR1=I12R1t可知,电流表读数I1==0.1 A.
(3)不计金属棒和导轨的电阻,则R1两端的电压始终等于金属棒与两导轨接触点间的电动势,由E=I1R1,E=BLa′b′va′b′
可得B==0.75 T.
答案 (1)0.15 J (2)0.1 A (3)0.75 T
基本模型
1.初速度不为零,不受其他水平外力的作用
光滑的平行导轨 光滑不等距导轨 示意图
质量m1=m2
电阻r1=r2
长度L1=L2
杆MN、PQ间距足够长
质量m1=m2
电阻r1=r2
长度L1=2L2
杆MN、PQ间距足够长且只在各自的轨道上运动