题目内容
【题目】如图所示，两条相距L的足够长光滑平行金属导轨固定在倾角为
的绝缘斜面上，阻值为R的电阻与导轨相连，质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置在垂直于斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过光滑定滑轮与一个质量也为m的物块相连，且滑轮与杆之间的轻绳与斜面保持平行，物块距离地面足够高，（导轨电阻不计，重力加速度为g）。将物块由静止释放，导体棒经过一段时间达到最大速度，求：
(1)当物块由静止释放的瞬间，导体棒MN的加速度大小；
(2)导体棒MN达到的最大速度；
(3)若导体棒MN从静止到达最大速度的过程中通过电阻R的电荷量为q，求电阻R上产生的热量。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
(1)设物块由静止释放的瞬间绳子上的拉力为F
对物块m有：
①
对导体棒MN有：
②
联立①②两式可得：
(2)当导体棒MN达到的最大速度vm时有：
①
②
联立①②两式可得：
设导体棒MN从静止到达最大速度的过程中沿导轨运动距离为x，
则通过电阻R的电荷量为
①
又由过程中的能量守恒可得：
②
联立①②两式及利用闭合电路知识可得：
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