解题思路:(1)对进入磁场前的过程根据动能定理列式求解;(2)棒受到的重力的下滑分量和安培力平衡,根据平衡条件列式;再根据切割公式和闭合电路欧姆定律列式;最后联立求解;(3)棒ab穿过过磁场的过程中,棒的机械能减小量转化为回路中的电能,然后结合串联电路的功率分配关系求解该过程中电阻R产生的焦耳热.
(1)由动能定理有:mgx0sinα=
1
2m
v20
解得:v=
2gx0sinα=
2×10×1×0.8=4m/s
(2)棒ab产生的感应电动势:E=BLvcosα
回路中感应电流:I=[E/R+r]
棒ab匀速运动,有:mgsinα=BLvcosα
解得:B=
mg(R+r)sinα
L2vcos2α=
1×10×(1+1)×0.8
12×4×0.62=
10
3T
(3)由能量守恒定律 有:Q总=mgx1sinα
Q=
1
2Q总
解得:Q=12J
答:(1)棒ab刚进入磁场时的速度v为4m/s;
(2)磁场的磁感应强度B为
10
3T;
(3)棒ab穿过过磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q为12J.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;动能定理;功能关系.
考点点评: 本题关键是明确导体棒的运动情况、受力情况和系统的能量转化情况,注意分匀加速过程和运动过程讨论,不难.