Question

如圖所示，兩根電阻不計、相距L且足夠長的平行光滑導軌與水平面成 θ 角，導軌處在磁感應強度B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面斜向上，導軌下端連接阻值為R的電阻。現讓一質量為m，電阻也為R、與導軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑，ab下滑距離s后開始勻速運動，重力加速度為g。求：

（1）ab棒勻速下滑時速度v的大小；
（2）ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中，ab棒上產生的熱量。

Answer 1

（1）（2）

解析試題分析：（1）ab棒勻速下滑時  
ab棒勻速下滑時切割磁感線產生感應電動勢  
由歐姆定律可得 

聯立可得：
（2）ab棒與電阻R串聯，電流相等，產生的熱量Q相同
由能量守恒得    
可得       
考點：此題考查法拉第電磁感應定律及能量守恒定律。