Question

如圖所示，兩根足夠長相距為L的平行金屬導軌MN、PQ與水平面的夾角53°，導軌處在豎直向上的有界勻強磁場中，有界勻強磁場的寬度，導軌上端連一阻值R=1Ω的電阻。質量m=1kg、電阻r=1Ω的細金屬棒ab垂直放置在導軌上，開始時與磁場上邊界距離，現將棒ab由靜止釋放，棒ab剛進入磁場時恰好做勻速運動。棒ab在下滑過程中與導軌始終接觸良好，導軌光滑且電阻不計，取重力加速度g = 10m/s²。求：

（1）棒ab剛進入磁場時的速度v；
（2）磁場的磁感應強度B；
（3）棒ab穿過過磁場的過程中電阻R產生的焦耳熱Q 。

Answer 1

（1）4m/s（2）（3）

解析試題分析：⑴ 由動能定理有：（2分）
解得=4m/s              （2分）
⑵ 棒ab產生的感應電動勢（2分）
回路中感應電流（1分）
棒ab勻速運動, 有：（2分）
解得（2分）
⑶解法一
由焦耳定律 有            （2分）
又                         （1分）
解得                     （1分）
解法二：
由能量守恒定律 有 （2分）
                       （1分）
解得                     （1分）
考點：考查了動能定理，能量守恒定律，導體切割磁感線運動