Question

【题目】如图所示，两条足够长的光滑导电轨道倾斜放置，倾角，轨道足够长，轨道间距离，轨道下端连接的电阻，轨道其他部分电阻不计，匀强磁场垂直于轨道平面向上，磁感应强度，一质量为，电阻的导体棒ab在平行于轨道的恒定的拉力F作用下由静止开始向上运动，时速度达到最大，最大速度。这时撤去拉力F，导体棒继续运动到达最高点，全过程中流过电阻R的电荷量，，取，求：

（1）导体棒达到最大速度时导体棒两端的电势差；

（2）导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为时的加速度大小；

（3）向上运动的全过程中电阻R上产生的热量。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）0.8J

【解析】

（1）导体棒达到最大速度时

根据右手定则知导体棒中的感应电流由a到b

解得

（2）导体棒达到最大速度时有

解得

导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为时

解得

（3）全过程

根据能量守恒得

解得