Question

【题目】如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角a，导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R。定值电阻的阻值也为R，重力加速度为g，闭合开关S，现将金属棒由静止释放。

(1)求金属棒下滑的最大速度va；

(2)金属棒从静止开始下滑距离为s0时速度恰好达到最大，求该过程通过金属棒的电量q；

(3)求该过程中金属棒的生热Q。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

1）当金属棒匀速下滑时速度最大，由平衡条件有

根据闭合回路欧姆定律得

,

联立解得

(2)该过程通过金属棒的电量为

根据闭合回路欧姆定律得

联立解得，该过程通过金属棒的电量

(3)根据能量守恒定律得

解得，该过程中金属棒的生热