如圖所示，兩根平行且光滑的金屬軌道固定在斜面上，斜面與水平面之間的夾角，軌道上端接一只阻值為R=0.4Ω的電阻器，在導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，兩軌道之間的距離為L=40cm，且軌道足夠長，電阻不計(jì)。現(xiàn)將一質(zhì)量為m=3g，有效電阻為r=1.0Ω的金屬桿ab放在軌道上，且與兩軌道垂直，然后由靜止釋放，求：

(l)金屬桿ab下滑過程中可達(dá)到的最大速率；

(2)金屬桿ab達(dá)到最大速率以后，電阻器R每秒內(nèi)產(chǎn)生的電熱。

當(dāng)達(dá)到最大速率vm時，根據(jù)牛頓第二定律得

              mgsin=F安          2分

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E=BLvm     1分

根據(jù)閉合電路歐姆定律，       1分

根據(jù)安培力公式   F安=BIL       1分

解得        vm=0.84 m/s       1分

    根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，達(dá)到最大速度后，電路中每秒鐘產(chǎn)生的熱量為

=2.01×10-2 J        2分

金屬桿每秒鐘產(chǎn)生的熱量為   =5.76×10-3         2分

練習(xí)冊系列答案
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(10分)如圖所示，兩根平行且光滑的金屬軌道固定在斜面上，斜面與水平面之間的夾角，軌道上端接一只阻值為R=0.4的電阻器，在導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．5 T，兩軌道之間的距離為L=40cm，且軌道足夠長，電阻不計(jì)�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=3 g，有效電阻為r=1.0的金屬桿ab放在軌道上，且與兩軌道垂直，然后由靜止釋放，求：

(1)金屬桿ab下滑過程中可達(dá)到的最大速率；

(2)金屬桿ab達(dá)到最大速率以后，電阻器R每秒內(nèi)產(chǎn)生的電熱。

 

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