题目内容
【题目】如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L，平行轨道左端接一阻值R的电阻。轨道处于磁感应强度大小B，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒ab垂直于轨道放置。导体棒质量为m，在垂直导体棒且水平向右的恒定外力F作用下由静止开始向右运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力，导体棒恰匀速时，通过电阻R的电量为q，求：
(1)导体棒的最大加速度大小；
(2)导体棒的最大速度大小；
(3)从开始到导体棒恰匀速时，电流通过R产生的焦耳热Q。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
(1) 导体棒ab做加速度减小的加速运动，开始时加速度最大，所以导体棒的最大加速度大小
= ①
(2)匀速时导体棒速度最大，安培力与恒定外力F二力平衡
BIL=F ②
导体棒ab切割磁感线道理的感应电动势
E=BLvm ③
闭合电电路欧姆定律得
④
由②③④式解得
⑤
(3)由开始到导体棒恰匀速过程中，通过电阻R的电量
⑥
由能量守恒定律得
⑦
由⑤⑥⑦式解得电流通过R产生的焦耳热
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