Question

【题目】如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角的绝缘斜

面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小，质量、电阻的导体ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无擦下滑，与框架接触良好，框架的质量、宽度，框架与斜面间的动摩擦因数，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。

（1）若框架固定，求导体棒的最大速度；

（2）若框架固定，导体棒从静止下滑至某一置时速度为，此过程程中共有3C的电量通过导体棒，求此过程回路产生的热量Q；

（3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）棒ab产生的电动势为：

回路中感应电流为：

棒ab所受的安培力为：

对棒ab： 当加速度时，速度最大

最大速度为： ；

（2）

根据能量转化和守恒定律有：

代入数据可以得到：

（3）回路中感应电流为：

框架上边所受安培力为

对框架

代入数据可以得到： 。