Question

【题目】如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L＝0．5 m框的电阻不计，匀强磁场磁感应强度B＝1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 Ω．现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2 C，求此过程中回路产生的电能．（空气阻力不计，g＝10 m/s2）

Answer 1

【答案】3．2 J

【解析】

试题分析：

金属棒下落过程做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零时速度达到最大，根据平衡条件得

mg＝ ①

在下落过程中，金属棒减小的重力势能转化为它的动能和电能E，由能量守恒定律得

mgh＝＋E ②

通过导体某一横截面的电量为q＝ ③

E＝mgh－＝4J－0．8J＝3．2 J