题目内容
【题目】如图所示，MN、PQ为足够长的平行导轨，间距L=0.5m，导轨平面与水平面间的夹角
NQ⊥MN，NQ间连接有一个R=3Ω的电阻，有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为
将—根质量为
的金属棒
紧靠MQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻
其余部分电阻不计，现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数
当金属棒滑行至
处时速度大小开始保持不变，距离NQ为
，试解答以下问题:(参考数据:
)
（1）金属棒达到稳定时的速度是多大？
（2）从静止开始直到达到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？
（3）若将金属棒滑行至处的时刻记作
从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则
时磁感应强度应为多大？
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）在达到稳定速度前，金属棒的加速度逐渐减小，速度逐渐增大，达到稳定速度时，有：
由以上四式并代入已知数据，得：
；
（2）根据能量守恒得，重力势能减小转化为动能、摩擦产生的内能和回路中产生的焦耳热，有：
电阻
上产生的热量：
解得：
；
（3）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流．此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，故：
设
时刻磁感应强度为
，则：
，而且：
故时磁感应强度为：
。
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