Question

如圖所示，間距為L、電阻為零的U形金屬豎直軌道，固定放置在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直豎直軌道平面。豎直軌道上部套有一金屬條bc，bc的電阻為R，質量為2m，可以在軌道上無摩擦滑動，開始時被卡環(huán)（圖中未畫出卡環(huán)）卡在豎直軌道上處于靜止狀態(tài)。在bc的正上方高H處，自由落下一質量為m的絕緣物體，物體落到金屬條上之前的瞬問，卡環(huán)立即釋放，兩者粘在一起加速下落。設金屬條與導軌的摩擦和接觸電阻均忽略不計，豎直軌道足夠長。求：

   

（1）金屬條開始下落時的初速度的大��；

（2）金屬條在加速下落過程中，加速度a =  時，金屬條中電流強度I的大小；

   （3）金屬條下落h時，恰好達到最大速度，求在這一過程中感應電流產生的熱量。

Answer 1

【參照答案】．（1）

（2）I=3mg/2BL 。

（3）Q=3mg（h+H/9）-27m³g²R²/2B⁴L⁴

【考點定位】：此題考查電磁感應、電路、帶電粒子在磁場中的運動及其相關知識。