题目内容
【题目】如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距为d的光滑固定金属导轨
和
，两导轨间用阻值为R的电阻连接，导轨
的倾角均为
，导轨
在同一水平面上， 
，倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。质量为m的金属杆CD从与
处时的速度恰好达到最大，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。杆CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，空气阻力、导轨和杆CD的电阻均不计，重力加速度大小为g，求：
（1）杆CD到达
处的速度大小
；
（2）杆CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻R的电荷量q1以及全过程中电阻R上产生的焦耳热Q；
（3）杆CD沿倾斜导轨下滑的时间
及其停止处到
的距离s。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）经分析可知，杆CD到达
处同时通过的电流最大（设为
），且此时杆CD受力平衡，则有
此时杆CD切割磁感线产生的感应电动势为
由欧姆定律可得
，解得
（2）杆CD沿倾斜导轨下滑过程中的平均感应电动势为
， 
该过程中杆CD通过的平均电流为
，又
，解得
对全过程，根据能量守恒定律可得
（3）在杆CD沿倾斜导轨下滑的过程中，根据动量定理有
解得
在杆CD沿水平导轨运动的过程中，根据动量定理有
，该过程中通过R的电荷量为
由求
得方法同理可得
，
解得
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