Question

【题目】如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽l＝0．5 m，框的电阻不计，匀强磁场的磁感应强度B＝1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 Ω，现让MN由静止释放，MN与金属框始终垂直并保持良好接触，从释放直至达到最大速度的过程中通过金属棒某一截面的电荷量为2 C，求：（空气阻力不计，g取10 m/s2）

（1）金属棒下落过程中的最大速度；

（2）则此过程中回路产生的电能为多少？

Answer 1

【答案】（1）4m/s（2）3．2J

【解析】

试题分析：（1）金属棒下落过程做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零时速度达到最大，根据平衡条件得，解得

带入数据解得vm=4m/s

（2）通过导体某一横截面的电荷量为

在下落过程中，金属棒减小的重力势能转化为它的动能和回路中产生的电能E，由能量守恒定律得

联立解得