Question

【题目】如图所示，两平行光滑导轨间距为d倾斜放置,其倾角为θ,下端接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计,一质量为m，电阻为r的金属棒并用细线通过轻质定滑轮与质量为M的重物相连。垂直于导轨平面有一匀强磁场,磁感应强度为B，整个装置从静止开始释放,当金属棒轨向上运动距离L时速度达到最大。不计空气阻力，斜面和磁场区域足够大，重力加速度为g。求：

⑴金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中，通过金属棒横截面的电量。

⑵金属棒的最大速度；

⑶金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中，回路中产生的焦耳热；

Answer 1

【答案】（1），（2），

（3）

【解析】

试题分析：⑴由电流的公式， 闭合电路欧姆定律 以及

可以解得：

⑵达到最大速度时，金属框及物体的加速度为零，有：

对金属棒：，而且：

解以上方程，可解得：

⑶设产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律，有

得：