[题目]如图所示.两根足够长的平行光滑金属导轨.固定在竖直平面内.导轨间距为L.下端连接阻值为4r的定值电阻.导轨电阻不计.整个装置处在匀强磁场中.磁感应强度为B.方向垂直导轨平面向里.一质量为m的金属棒ab接入回路的电阻为r.在大小为3mg方向竖直向上的拉力作用下开始运动.金属棒始终保持水平且与导轨接触良好.重力加速度为g.求:(1)金属棒所能达到题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、固定在竖直平面内，导轨间距为L，下端连接阻值为4r的定值电阻，导轨电阻不计。整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直导轨平面向里。一质量为m的金属棒ab接入回路的电阻为r，在大小为3mg方向竖直向上的拉力作用下开始运动。金属棒始终保持水平且与导轨接触良好，重力加速度为g，求：

(1)金属棒所能达到最大速度vm的大小；

(2)金属棒从静止开始沿导轨上滑h，此时已达到最大速度，这一过程中金属棒上产生的焦耳热Qr。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)速度最大时受力平衡，根据平衡条件可得

其中拉力，导体棒切割磁感应线产生的感应电动势，根据闭合电路的欧姆定律可得

联立解得

(2)金属棒从静止开始沿导轨上滑h过程中克服安培力做的功为WA，根据动能定理可得

得

根据功能关系可得产生的总的焦耳热为

根据焦耳定律可得这一过程中金属棒上产生的焦耳热

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