Question

如圖14所示，兩根平行的光滑金屬導軌與水平面成q角放置，導軌電阻忽略不計．在水平虛線L₁、L₂間有一導軌所在平面垂直的勻強磁場B，導體棒a、b的質量分別為m_a、m_b，電阻均為r，電動機通過繞過滑輪的細繩牽引著a由靜止開始從導軌底部運動，b靜止在導軌底部并與導軌接觸良好。已知額定功率為P，重力加速度g，不計a、b之間電流的相互作用，如果電動機提供恒定的拉力，求：
（1）b棒剛開始運動，a棒的速度；
（2）b棒剛開始運動時a、b棒間的距離；
（3）如果b棒剛開始運動時電動機達到額定功率，該過程中，a棒產生的焦耳熱是多少？
 

Answer 1

（1）（2）（3）

本題主要考查考生對安培力、物體平衡、電磁感應定律、動能定理、動量定理和功能關系等高考必考內容的掌握以及靈活應用能力。另外，本題還突出了對運算能力要求比較高。
（1）對棒：  
      
（2）對棒：動量定理：   
           
（3）對棒：       
對棒：由動能定理   
由功能關系：