题目内容

如图所示,平行光滑的金属导轨竖直放置,宽为L,上端接有阻值为R的定值电阻,质量为m的金属杆与导轨垂直且接触良好。匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。导轨和杆的电阻不计。金属杆由静止开始下落,下落h时速度达到最大,重力加速度为g,求

(1)金属杆的最大速度vm

(2)金属杆由静止开始下落至速度最大过程中,电阻R上产生热量Q。

解:(1)金属杆速度最大时,安培力与重力平衡,有

mg = BIL            

金属杆中的电动势:      

由欧姆定律得:       

则有:    

(2)由功能关系得

                        

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