Question

如圖所示，兩根足夠長、相距為L的金屬直角導軌，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面。一絕緣細線跨過導軌直角頂點處定滑輪連接兩金屬細桿ab、cd，桿通過兩端金屬小圓環垂直套在導軌上，細桿質量均為m、電阻均為R，整個裝置處于磁感強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。保持細線拉直后同時無初速釋放兩細桿，cd桿下降高度h時達到最大速度。 ab桿一直在水平導軌上運動，接觸處摩擦及導軌電阻均不計，取重力加速度為g。求：

(1)剛釋放時，ab桿的加速度大小；
(2)下滑過程中，cd桿的最大速率；
(3)從開始釋放到剛好達到最大速度的過程中整個回路所產生的熱量。

Answer 1

（1）  （2）  （3）

解析試題分析：(1)剛開始運動時，對系統根據牛頓第二定律：得：
(2) ab在運動中切割磁感線產生電動勢：      
受安培力：
對系統根據牛頓第二定律：
速率最大時加速度為零：
解得：
(3)對系統利用動能定理：
產生的熱量：
考點：本題考查電磁感應、牛頓第二定律、功能關系