Question

【題目】如圖所示PQ、MN為足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌（其電阻不計），它們之間連接一個阻值R=8Ω的電阻，導(dǎo)軌間距為L=lm。一質(zhì)量為m=0.1kg，電阻r=2Ω，長約1m的均勻金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)，導(dǎo)軌平面的傾角為=30°，在垂直導(dǎo)軌平面方向有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=0.5T。今讓金屬桿AB由靜止開始下滑，從桿開始下滑到恰好勻速運動的過程中經(jīng)過桿的電荷量q=1C。（取g=10m/s2），求：

（1）當AB下滑速度為2m/s時加速度a的大�。�

（2）AB下滑的最大速度vm的大��；

（3）AB從開始下滑到勻速運動過程R上產(chǎn)生的熱量QR。

Answer 1

【答案】（1）1.5m/s2�。�2）8m/s�。�3）0.64J

【解析】

（1）取AB桿為研究對象其受力如圖示建立如圖所示坐標系

①

②

摩擦力 ③

安培力④

⑤

⑥

聯(lián)立上式，解得

當v=2m/s時，a=1.5m/s2

（2）由上問可知 ，故AB做加速度減小的加速運動

當a=0．

（3）從靜止開始到勻速運動過程中

，。而

聯(lián)立可得 ：

設(shè)兩電阻發(fā)熱和為,

電阻串聯(lián)則

由能量守恒可知

解得：