题目内容
【题目】如图所示，间距L=1m的足够长的两不行金属导轨PQ、MN之间连接一个阻值为R =0.75
的定值电阻，一质量m=0.2kg、长度L=1m、阻值r=0.25的金属棒ab 水平放置在导轨上，它与导轨间的动摩擦因数
=0. 5。导轨不面的倾角
，导轨所 在的空间存在着垂直于导轨不面向上的磁感应强度大小B = 0.4T的匀强磁场。现让金属棒b由静止开始下滑，直到金属棒b恰好开始做匀速运动，此过程中通过定值电阻的电量为q=1.6 C。已知运动过程中金属棒ab始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，
，
，重力加速度g =10m/s2，求：
(1)金属棒ab下滑的最大速度；
(2)金属棒ab由静止释放后到恰好开始做匀速运动所用的时间；
(3)金属棒ab由静止释放后到恰好开始做匀速运动过程中，整个回路产生的焦耳热。
【答案】(1) 
(2) 
(3) 
【解析】
（1）设金属棒
下滑的最大速度为
，由法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得
由平衡条件得
联立解得
；
（2）金属棒由静止开始下滑到恰好匀速运动的过程，由动量定理得
又
联立解得；
（3）由法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得
由能量守恒定律得
联立解得
。
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