Question

5．如圖所示，光滑豎直平行導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒電阻均不計(jì)，導(dǎo)軌上端連有一電阻R，現(xiàn)導(dǎo)體棒ab自由下落，以速度v進(jìn)入高為h的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)的速度為$\frac{v}{2}$，空氣阻力不計(jì)，則此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為mgh+$\frac{3}{8}m{v}^{2}$．

Answer 1

分析 導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能量守恒求電阻R上產(chǎn)生的熱量．

解答 解：根據(jù)能量守恒定律得：
此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量 Q=mgh+[$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}m（\frac{v}{2}）^{2}$]=mgh+$\frac{3}{8}m{v}^{2}$
故答案為：mgh+$\frac{3}{8}m{v}^{2}$．

點(diǎn)評(píng) 在電磁感應(yīng)中，求熱量往往根據(jù)能量守恒定律解答，如導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)焦耳定律求解．