Question

【题目】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距，导轨平面与水平面成角，下端连接阻值为的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小为；质量为、电阻金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触。取，求：

（1）金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

（2）金属棒所能获得的最大速度；

（3）若金属棒沿斜面下滑时恰好获得最大速度，求在此过程中回路一共生热多少焦？

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

试题分析：（1）金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律得：

代人数据解得： 。

（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为，所受安培力为，棒在沿导轨方向受力平衡有：

，，，

最大速度为： 。

（3）根据全过程中能的转化和守恒规律，有：，

所以全过程中系统产生的热为：。