题目内容

【2012?山东模拟】如下图甲所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α,导轨电阻不计。匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R,另有一条纸带固定金属棒ab上,纸带另一端通过打点计时器(图中未画出),且能正常工作。在两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,同时接通打点计时器的电源,打出一条清晰的纸带,已知相邻点迹的时间间隔为T,如下图乙所示,试求:

(1)求磁感应强度为B有多大?
(2)当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中,整个电路产生的电热。
(1)(2)
(1)根据图乙纸带上打出的点迹可看出,金属棒最终做匀速运动,且速度最大,最大值为vm=2s/T,达到最大速度时,则有mgsinα=F安  F=ILB   其中R=6R
所以mgsinα= 解得   
(2)由能量守恒知,放出的电热Q=2S0sinα- 
代入上面的vm值,可得  
练习册系列答案
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