题目内容
【题目】如图所示，两根足够长的平行金属导轨由倾斜和水平两部分平滑连接组成，倾斜部分的倾角θ= 45°，水平部分处于方向竖直向上的、磁感应强度为B=lT的匀强磁场中。导轨间距/=lm，在导轨左上端接有一个阻值为R=3Ω的电阻。将质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的金属棒ab从斜导轨上的与水平导轨高度差为h=lm处由静止释放，导轨电阻不计，棒与倾斜导轨间的摩擦力是它们之间正压力的μ= 0.2倍，水平导轨光滑，导体棒始终垂直于两导轨，取g= 10 m/s2．求：
(1)棒ab刚运动到水平导轨上时的速度大小和棒ab在水平导轨上运动的最大加速度；
(2)在棒ab运动的整个过程中通过电阻R的电荷量。
【答案】(1) 
，
(2) 
【解析】（1）从倾斜导轨上滑下，由动能定理：
解得v0=4m/s；
导体棒ab进入磁场，产生的电动势E=BLv
水平导轨，由牛顿第二定律：BIL=ma
解得
当v=v0时，a最大，且am=5m/s2
（2）通过R的电荷量
动量定理
解得
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