Question

【题目】如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为，两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层，涂层宽度也为。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从h高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数，其他部分的电阻不计，重力加速度为g，求：

(1)导体棒到达底端的速度；

(2)整个运动过程中产生的焦耳热。

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)导体棒到达涂层前随着速度的增加，安培力越来越大，因此合力越来越小，加速度越来越小，由于到达涂层时已匀速运动，而涂层的动摩擦因数

因此在涂层区导体棒做匀速运动，穿过涂层后导体棒仍匀速运动，到达底端时有

因此导体棒到达底端时的速度为

(2)对整个过程由动能定理得

而

因此整个运动过程中产生的焦耳热为