题目内容
【题目】如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨
、
固定在倾角37°的绝缘斜面上，底部接有一阻值
的定值电阻，轨道上端开口，间距
，整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量
的金属棒
置于导轨上，通过细线（细线与导轨平行）经定滑轮与质量为
的小物块相连。金属棒在导轨间的电阻
，导轨电阻不计。金属棒由静止释放到匀速运动前，电阻
产生的焦耳热量总共为
，金属棒与导轨接触良好，不计空气阻力，
，
，
，求：
（1）金属棒匀速运动时的速度大小；
（2）金属棒沿导轨运动过程中，电阻上的最大电功率；
（3）从金属棒开始运动至达到最大速度过程中，流过电阻的总电荷量
。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
（1）匀速运动时
解得
（2）匀速运动时电流为
最大电功率
解得
（3）设金属棒从开始运动到最大速度沿导轨运动的距离为
，由能量守恒得
解得
根据焦耳定律
联立解得
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