题目内容
【题目】如图所示，在匀强磁场中，有两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ，导轨间距
，其上端接有定值电阻
，两导轨构成的平面与水平面成
角，匀强磁场的磁感应强度大小为
，方向垂直导轨平面向上，现有一质量
的金属棒ab，由静止开始沿导轨下滑，与两导轨始终保持垂直且接触良好，金属棒ab接入电路的电阻
当金属棒ab下滑的距离x=1.5m时，棒的速度大小
．取
．求在此过程中：
（1）流过金属棒ab某一横截面的电荷量q；
（2）金属棒上产生的焦耳热Q．
【答案】（1）0.5
（2）
【解析】
（1）设金属棒ab沿斜面下滑的位移为x，由法拉第电磁感应定律有：
，
且
，
由欧姆定律有：
，
又有：
，
联立代入数据解得：
q=0.5C；
（2）金属棒ab下滑过程中，由能量守恒知，回路中产生的焦耳热等于ab棒机械能的减少量，即：
，
又有：金属棒上产生的焦耳热为：
，
代入数据解得：
；
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