Question

兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌左端接有電阻R=10 Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計.勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁感強(qiáng)度B=0.5 T.質(zhì)量為m=0.1 kg，電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑（金屬棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦不計）.如圖1-9所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌寬度L=2 m，金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑h=3 m時，速度恰好達(dá)到最大值.求此過程中金屬棒達(dá)到的最大速度和電阻中產(chǎn)生的熱量.

圖1-9

Answer 1

解析：當(dāng)金屬棒速度恰好達(dá)到最大速度時，受力分析，則mgsinθ=F

解得F_安=0.5 N

據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=BLv

據(jù)閉合電路歐姆定律：I=

又F_安=BIL

由以上各式解得最大速度v=5 m/s

下滑過程據(jù)動能定理得：mgh－W=mv²

解得：W=1.75 J

所以此過程中電阻中產(chǎn)生的熱量Q=W=1.75 J

答案：5 m/s  　1.75 J