题目内容
如图所示两平行的光滑金属导轨，相距为L，位于同一竖直平面内，两导轨间接有电阻R，轻质金属杆ab长为2 L，紧贴导轨竖直放置，离b端为L/2处固定有质量为m的球．整个装置处于磁感应强度为B并垂直于导轨平面的匀强磁场中，当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右自由倒下至水平位置时，球的速度为v，若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，试求此过程中：
(1)电阻R消耗的电能．
(2)通过电阻R的电量．
(3)R中的电流最大值．
答案：
解析：
解析：
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解：(1)在ab棒从竖直放置转动到水平位置的过程中，由能量守恒 mg 得电阻R消耗的电能ΔE电＝ (2)设在ab棒从竖直放置转动到刚好离开上边导轨时所用时间是 磁通量变化是 通过电阻R的电量 即 (3)当ab刚要脱离EF时，电流最大，且最大电流 I＝E/R 在ab脱离上端轨道至ab达到水平位置的过程中，由机械能守恒 可求得 又因为 故最大电流 |
＝
mv2＋ΔE电 (2分)
(2分)
(2分)
(2分)
(2分)
(其中
是a端的瞬时速度) (2分)
(其中V0是ab脱离上端轨道时球的速度) (2分)
(2分)
所以 Va＝4V0＝
(2分)
(2分)
练习册系列答案
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如图所示两平行的光滑金属导轨，相距为L，位于同一竖直平面内，两导轨间接有电阻R，轻质金属杆ab长为2L，紧贴导轨竖直放置，离b端为L/2处固定有质量为m的球．整个装置处于磁感应强度为B并垂直于导轨平面的匀强磁场中，当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右自由倒下至水平位置时，球的速度为v，若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，试求此过程中：
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