Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行粗糙金屬導(dǎo)軌位于傾角的斜面上，導(dǎo)軌上、下端所接的電阻阻值，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌寬度，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度.質(zhì)量為，電阻的金屬棒ab在較高處由靜止釋放，金屬棒ab在下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒ab下滑高度，速度恰好達(dá)到最大值.取求：

(1)在金屬棒ab速度達(dá)到最大時(shí)電阻上消耗的功率

(2)在金屬棒ab從靜止達(dá)到速度最大的過(guò)程中，導(dǎo)軌下端電阻中產(chǎn)生的焦耳熱．

Answer 1

【答案】(1)0.033W (2)0.25J

【解析】

(1)速度最大時(shí)，金屬棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：

通過(guò)R1的電流

(2)達(dá)到最大速度時(shí)，金屬棒受到的安培力

此時(shí)，金屬棒的加速度為0，有：

金屬棒下滑h的過(guò)程，根據(jù)能量守恒，有：

此過(guò)程R2中產(chǎn)生的焦耳熱

代入數(shù)據(jù)可得：