兩根相距Z=1m的平行金屬導軌如圖放置，其中一部分水平，連線有一個“6V，3W”的小燈泡，另一部分足夠長且與水...

問題詳情：

兩根相距Z=1m的平行金屬導軌如圖放置，其中一部分水平，連線有一個“6V，3 W”的小燈泡，另一部分足夠長且與水平面夾角θ=37°，兩金屬桿與導軌垂直並良好接觸，分別放於 傾斜與水平導軌上並形成閉合迴路，兩杆與導軌間的動摩擦因數均為μ=0.5，導軌電阻不計。金屬桿ab質量m1=1kg，電阻R1=1Ω;cd質量m2=2kg，電阻R2=4Ω。整個裝置處於磁感應強度B=2T、 方向垂直於傾斜導軌向上的勻強磁場中，ab杆在平行於傾斜導軌向上的恆力F作用下由靜止開 始向上運動，當ab杆向上勻速運動時，小燈泡恰好正常發光，整個過程中ab杆均在傾斜導軌上運動，cd 杆始終保持靜止（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2 ）。求：

（1 ）ab杆向上勻速運動的速度大小

（2）ab杆向上勻速運動時，cd杆受到的摩擦力大小

（3）ab杆從開始運動到速度最大過程中上升的 位移x=4m，恆力F作功56焦耳，求此過程中由於電流做功產生的焦耳熱

【回答】

  1）v=4m/s（2）（3）

（1）ab棒勻速運動時，小燈泡正常發光，則流過燈泡的電流為

cd杆與燈泡並聯，電壓相等，則流過cd杆的電流為

則流過ab杆的總電流為

由，得：ab杆向上勻速運動的速度大小 v=4m/s

（2）cd杆始終保持靜止，受力平衡，所受的安培力大小為

靜摩擦力為 ，代入解得

（3）ab杆運動過程中，系統產生的總熱量為Q，則由能量守恆得：

，解得 Q=8J

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題