题目内容
【题目】如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ竖直放置，相距为L，导轨上连接着阻值为R的定值电阻，质量为m电阻为r的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，其余电阻不计。整个装置处于垂直导轨平面向里的匀强磁场中，现让金属杆ab由静止开始释放，金属杆下降过程中的最大速度为v，从静止开始到刚好达到最大速度这一过程中通过金属杆的电荷量为q，重力加速度为g，求：
(1)磁感应强度B的大小；
(2)从静止开始到刚好达到最大速度这一过程中金属杆下降的高度；
(3)从静止开始到刚好达到最大速度这一过程中电阻R上产生的热量。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
(1)当金属杆做匀速直线运动时，则有
根据平衡条件可得
联立解得
(2)从静止开始到刚好匀速运动过程中金属杆下落过程中，则有
联立解得
(3)从静止开始到刚好匀速运动过程中金属杆下落过程中，由能量守恒定律得
联立解得
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