题目内容
【题目】电磁缓冲器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。某同学借助如下模型讨论电磁阻尼作用：如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成
角(
)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒
质量为m，接入电路部分的电阻为R，与两导轨始终保持垂直且良好接触。金属棒由静止开始沿导轨下滑，到棒速度刚达到最大的过程中，流过棒某一横截面的电量为q，（重力加速度g）。求：
(1)金属棒达到的最大速度；
(2)金属棒由静止到刚达到最大速度过程中产生的焦耳热。
【答案】(1)
；(2)
【解析】
(1)金属棒ab达到最大速度时，受力平衡，则有
，
根据闭合电路欧姆定律则有
联立可得
(2)假设全过程下滑位移为
，对全过程应用动能定理则有
其中
联立可得
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