题目内容
如图所示，abcd为静止于水平面上宽度为L而长度足够长的U形金属滑轨，bc连接电阻R，其他部分电阻不计，ef 为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的均匀金属棒，一匀强磁场B垂直滑轨面。金属棒以一水平细绳跨过定滑轮，连接一质量为M的重物，若重物从静止开始下落，假定滑轮无质量，且金属棒在运动中均保持与bc边平行，忽略所有摩擦力，则：
（1）当金属棒做匀速运动时，其速度是多少（忽略bc边对金属棒的作用力）？
（2）若重物从静止开始至匀速运动之后的某一时刻下落的总高度为h，求这一过程中电阻R上产生的热量。
（1）当金属棒做匀速运动时，其速度是多少（忽略bc边对金属棒的作用力）？
（2）若重物从静止开始至匀速运动之后的某一时刻下落的总高度为h，求这一过程中电阻R上产生的热量。
解：（1）解析视重物M与金属棒m为一系统，使系统运动状态改变的力只有重物受到的重力与金属棒受到的安培力，由于系统在开始一段时间里处于加速运动状态，由此产生的安培力是变化的，安培力做功属于变力做功，系统的运动情况分析可以用如下关系表示：
当a=0时，有Mg－F安=0，得v=
（2）题设情况涉及的能量转化过程可用如下关系表示：
显然应有
得
当a=0时，有Mg－F安=0，得v=
（2）题设情况涉及的能量转化过程可用如下关系表示：
显然应有
得
练习册系列答案
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