一道高二物理题,求详解,谢谢

Answer 1

题目条件不足：导体棒是否要考虑其电阻？轨道宽度是多少？

分析：
　　（1）设导体棒刚进入磁场时的速度为 V
由题意可知，导体棒从释放到刚要进入磁场的阶段中，其机械能守恒，得
mgh＝m* V^2 / 2
所以　V＝根号（2gh）
　　（2）导体棒进入磁场后，切割磁感线产生电动势。
当导体棒的速度是 V1 时，它产生的感应电动势为　E＝BL* V1　，L是轨道宽度
若不计导体棒电阻，则此时电路中的电流是　I＝E / R＝BL* V1 / R
那么安培力的大小是　F安＝B* I * L＝(BL)^2 * V1 / R
所以此时安培力的功率是　P安＝F安* V1＝(BL* V1)^2 / R
　　（3）从释放导体棒到它的速度达到 V1 的过程中，根据能量守恒关系，得电路产生的总热量是　Q＝mgh－（m* V1^2 / 2）

注：第2问中你所提“电路总功率”是指何意？
若是指导体棒的安培力功率与电阻R的发热功率之和，则结果是
P总＝P安＋I^2* R＝[ (BL* V1)^2 / R ]＋(BL* V1 / R)^2 * R＝2 * (BL* V1)^2 / R