Question

如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L=1m，導(dǎo)軌長為d=3m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ＝300，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B＝1T，方向與導(dǎo)軌平面垂直向上，質(zhì)量為m＝0.1Kg的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止開始釋放，導(dǎo)棒在滑至底端之前已經(jīng)做勻速運動，設(shè)導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，并與導(dǎo)軌接觸良好，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R=2，其他部分的電阻均不計，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)導(dǎo)體棒勻速運動時的速度v大小；

(2)導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端運動到底端的整個過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。

Answer 1

（1）1m/s（2）1.45J

【解析】

試題分析：（1）在光滑導(dǎo)軌上勻速運動時：

感應(yīng)電動勢：E=BLv

感應(yīng)電流：

安培力：F安=BIL

受力平衡：F安=mgsinθ

解得：代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s

（2）由能量守恒可知：，解得：Q=1.45J

考點：法拉第電磁感應(yīng)定律；能量守恒定律。