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(1)金属棒在导轨上运动时R2上消耗的最大功率

(2)外力F的最大值

(3)金属棒滑过导轨OCA过程中,整个回路产生的热量。

答案

(1)R2上消耗的功率最大值为:

(2)外力的最大值

(3) 产生的热量为


解析:

(1)金属棒向上匀速运动的过程中切割磁感线,产生电动势,接入电路的有效长度即为OCA导轨形状所满足的曲线方程,因此接入电路的金属棒长度为:

所以当棒运动到C点时,感应电动势最大,为:

电阻R1R2并联,此时R2上消耗的功率最大,最大值为:

(2)金属棒相当于电源,外电路中R1R2并联,其并联阻值为:

通过金属棒的最大电流为:

所以最大安培力

因为金属棒受力平衡,所以外力的最大值

(3)金属棒中产生的感应电动势为:

显然为正弦交变电动势,所以有效值为

该过程经历的时间:

所以产生的热量为

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