题目内容
【题目】如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值
的电阻;导轨间距为L=1m；质量为m=0.1kg,电阻r=2Ω,长约1m的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数
,导轨平面的倾角为
在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为
,今让金属杆AB由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量
,求:
(1)当AB下滑速度为2m/s时加速度的大小
(2)AB下滑的最大速度
(3)从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量
【答案】(1)
②8m/s (3)0.64J
【解析】取AB杆为研究对象其受力如图示建立如图所示坐标系
①
②
③
④
⑤
⑥
联立上面①②③④⑤⑥解得
（4分）当
时
②由上问可知
故AB做加速度减小的加速运动当
③从静止开始到运速运动过程中
⑦
⑧
⑨
联立⑦⑧⑨可知
（3分） 而
设两电阻发热和为
，由能量守恒可知
⑩（2分）
11
联立⑩11得
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