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(2014?合肥三模)如图所示,光滑的金属框架abc固定在水平面内,顶角θ=53°,金属框架处在磁感应强度为B

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的有关信息介绍如下:

(2014?合肥三模)如图所示,光滑的金属框架abc固定在水平面内,顶角θ=53°,金属框架处在磁感应强度为B

(1)金属棒的位移x=vt,切割磁感线的有效长度:L=xtan53°=43x,感应电动势:E=BLv=43Bvx,回路总电阻:R=(x+43x)r=73xr,回路电流:I=ER,解得:I=4Bv7r;(2)导体棒受到的安培力:FB=BIL=16B2v21rx,由平衡条件可得,外力F=FB=BIL=16B2v21rx,外力的功:W=12Fx=8B2v21rx2;(3)克服安培力做功转化为焦耳热,由能量守恒定律得:Q=W=8B2v21rx2=8B2v321rt2;答:(1)t时刻回路中的电流I=4Bv7r;(2)拉力F与杆的位移x的关系式为:F=16B2v21rx,拉力F做的功W与杆的位移x的关系式为W=8B2v21rx2;(3)时间t内回路中产生的焦耳热Q=8B2v321rt2.