金属棒在弧形轨道上滑行过程中,产生的焦耳热
金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据机械能守恒定律
②
金属棒在水平轨道上滑行的过燃芦程中,产生的焦耳热为,根据能量守恒定律
所以,金属棒在全部运动过程中产生的焦耳热
态握处磁场的磁感应强度。设金属棒在水平轨道上滑行时间为。由于磁场B(x)沿x方向均匀变化,根据法拉第电磁感应定律
时间内的平均感应电动势
所以,通过金属棒电荷量
b. 金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据①式,
金属棒在水平轨道上滑行过程中,由于滑行速度和磁场的磁感应强度都在减小,所以,此过程中,金属棒刚进入磁场时,感应电流最大。
根据②式,刚进入水平轨道时,金属棒的速度
所以,水平轨道上滑行过程中的最大电流
若金属棒自由皮闭带下落高度,经历时间,显然t0﹥t
所以,
综上所述,金属棒刚进入水平轨道时,即金属棒在x= 0处,感应电流最大。
评分说明:本题共20分。第(1)问4分;第(2)问6分;第(3)问10分