题目内容
【题目】如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值 R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=lm.整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量m=lkg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨且与导轨接触良好。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s.求：
(1)金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度
；
(2)金属棒ab达到最大速度后，电阻R上再产生
=1.5J的内能的过程中，ab杆下滑的距离x.
【答案】（1）2m/s（2）1m
【解析】本题考查电磁感应中的能量问题，涉及收尾速度和能量守恒的计算。
（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动。有：
解得： 
（2）R上产生的热量
r上产生的热量
因为R＝3Ω，r=1Ω，得
ab杆下滑过程中系统能量守恒
解得
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