Question

【題目】如圖所示，豎直放置的足夠長U形導(dǎo)軌寬為L，上端串有電阻R（其余導(dǎo)體的電阻忽略不計(jì)）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后ab保持水平而下滑。試求：

（1）金屬棒ab下滑的最大速度；

（2）若金屬棒b從靜止釋放到獲得最大速度的過程中下降的高度為h，試求：該過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q；導(dǎo)體棒下落高度h所用的時(shí)間t。

（3）如，將電阻換成電容C=2F，求ab從靜止釋放在時(shí)間時(shí)電容器的電量。（g取，保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）當(dāng)棒速度最大時(shí)：，，

（2）棒由靜止至最大速度的過程：

，

在該過程中，即，

又，

，

（3）在t時(shí)刻：，，，，