如图1所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段被弯成半径为L2的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差L2的水平面上.以弧形导轨的末端点O为
所以,金属棒在全部运动过程中产生的焦耳热Q=Q1+Q2=
L4
| ||
Rt0 |
L |
2 |
1 |
2 |
(3)a.根据图3,x=x1(x1<x0)处磁场的磁感应强度B1=
B0(x0-x1) |
x0 |
设金属棒在水平轨道上滑行时间为△t.由于磁场B(x)沿x方向均匀变化,根据法拉第电磁感应定律△t时间内的平均感应电动势
. |
E |
△Φ |
△t |
Lx1
| ||
△t |
B0Lx1(2x0-x1) |
2x0△t |
所以,通过金属棒电荷量q=
. |
I |
| ||
R |
B0Lx1(2x0-x1) |
2x0R |
b.金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据①式,I1=
E |
R |
L2B0 |
Rt0 |
金属棒在水平轨道上滑行过程中,由于滑行速度和磁场的磁感应强度都在减小,所以,此过程中,金属棒刚进入磁场时,感应电流最大.
根据②式,刚进入水平轨道时,金属棒的速度v0=