如图16-4-18所示.两水平放置的足够长的平行金属导轨.其间距为L.电阻不计.轨道间存在方向竖直向上.磁感应强度为B的匀强磁场.静止在导轨上的两金属杆ab.cd的质量分别为m 1.m 2.电阻分别为R1.R2.现使ab杆以初速度v0沿导轨向右运动.求cd杆上能产生多少焦耳热? 图16-4-18 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图16-4-18所示，两水平放置的足够长的平行金属导轨，其间距为L，电阻不计，轨道间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，静止在导轨上的两金属杆ab、cd的质量分别为m₁、m₂，电阻分别为R₁、R₂.现使ab杆以初速度v₀沿导轨向右运动，求cd杆上能产生多少焦耳热?

图16-4-18

解析：将ab和cd作为系统，它们所受的安培力为内力，系统所受的合外力为零，总动量守恒.在刚开始的一段时间内，回路中存在俯视顺时针方向的感应电流，ab在安培力作用下向右做加速度值逐渐减小的减速运动，cd在安培力作用下向右做加速度值逐渐减小的加速运动，当它们的速度相等时，回路中的磁通量不再变化，不存在感应电流，它们以共同速度向右滑动.设共同速度为v_共，由动量守恒定律得：?

m₁v₀=（m₁+m₂）v_共,解得

由能的转化和守恒定律可知，系统损失的机械能等于回路中产生的焦耳热：

因为ab杆和cd是串联接在回路中的，所以cd杆上产生的焦耳热为,

即.

练习册系列答案

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图16-2-17

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图16-2-18

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