Question

如圖甲所示，兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置。兩導軌間距為L0，M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質量為m的均勻直金屬桿放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦。

（1）由向方向看到的裝置如圖乙，在此圖中畫出桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；

（2）在加速下滑時，當桿的速度大小為時，求此時桿中的電流及其加速度的大小；

（3）求在下滑過程中，桿可以達到的速度最大值。

（4）如果ab從靜止開始下滑S距離達到最大速度，求此過程產生的焦耳熱

 

Answer 1

【答案】

略

【解析】

（3）mgsinθ=cos2θ

     vm=tanθ/cosθ

（4）mgsinθS  -  Q= - 0

Q= mgsinθS - /cos2θ