(1)由闭合电路欧姆定律得:I=
=E R+r
A=1.5A1.5 0.8+0.2
导体ab的加速度 a=
=BIl m
m/s2=6m/s20.8×1.5×0.5 0.1
随后棒的加速度逐渐减小,但速度仍不断增加,最后做匀速运动.
(2)ab棒产生的反电动势 E′=Blv=0.8×0.5×7.5V=3V
棒中电流 I′=
=E′?E R+r
A=1.5A3?1.5 0.8+0.2
所以施加的外力应等于安培力:F外=BI′l=0.8×1.5×0.5N=0.6N,方向向右.
(3)外力的功率:P外=F外v=0.6×7.5W=4.5W
回路中电阻上的发热功率:P热=I′2(R+r)=1.52×(0.8+0.2)W=2.25W
转化为电池中的化学能的功率:P化=EI′=1.5×1.5W=2.25W
因为P外=P热+P化,所以外力做功转化为回路中的热能和电池中的化学能.
答:
(1)在开关S闭合瞬间,导体ab的加速度为6m/s2,随后棒的加速度逐渐减小,但速度仍不断增加,最后做匀速运动.
(2)施加的外力应等于安培力为0.6N,方向向右.
(3)外力做功转化为回路中的热能和电池中的化学能.