Question

如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌M N 、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，圖中定值電阻的阻值也為R，導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且導(dǎo)軌平面垂直于磁場(chǎng)方向。當(dāng)開(kāi)關(guān)Ｓ處于位置1與電源相連時(shí)，棒ab恰好能靜止在光滑的導(dǎo)軌上；當(dāng)開(kāi)關(guān)Ｓ處于位置2時(shí)，棒ab從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，已知棒沿導(dǎo)軌下滑的位移為時(shí)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，求：

（1）開(kāi)關(guān)Ｓ處于位置1時(shí)，通過(guò)棒ab的電流大��；

（2）開(kāi)關(guān)Ｓ處于位置2時(shí)，棒ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大�。�

（3）棒ab從靜止開(kāi)始到下滑位移的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電量及R上產(chǎn)生的焦耳熱。

Answer 1

（1）對(duì)棒ab:  　　　　　　　　　　　　�。�2分） 

解得電流大小　　　　　　　　　　　　�。�1分）

  （2）設(shè)棒ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小為

       棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)　　　　　　　　　�。�1分）

       棒ab中的感應(yīng)電流　　　　　　　　　　　　（1分）

       對(duì)棒ab:  　　　　　　　　　　　�。�2分）

       解得　　　　　　　　　　　　　　　�。�2分）

 （3）棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)　　　　　　　　（2分）

      棒ab中的感應(yīng)電流　　　　　　　　　　　　　�。�1分）

      通過(guò)棒的電量　　　　　　　　　　　　�。�1分）

      根據(jù)能量守恒定律  有 　�。�2分）

      R上產(chǎn)生的焦耳熱　　　（1分）