如圖1所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T,其方向垂直于傾角θ為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有“A”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計(jì)),MP和NP長(zhǎng)度均為2.5m,MN連線水平,長(zhǎng)為3m,以MN的中點(diǎn)O為原點(diǎn),OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox,一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD,長(zhǎng)度d為3m,質(zhì)量m為1kg,電阻R為0.3Ω,在拉力F的作用下,從MN處以恒定速度v=1m/s在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)(金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好),g取10m/s2。
(1)求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E及運(yùn)動(dòng)到x=0.8m處電勢(shì)差UCD;
(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式,并在圖2中畫出F-x關(guān)系圖像;
(3)求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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