Question

上，在軌道左上方端點、間接有阻值為的小電珠，整個軌道處在磁感強度為的勻強磁場中，兩導軌間距為。現有一質量為、電阻為的金屬棒從、處由靜止釋放，經一定時間到達導軌最低點、，此時速度為。
（1）指出金屬棒從、到、的過程中，通過小電珠的電流方向和金屬棒的速度大小變化情況；
（2）求金屬棒到達、時，整個電路的瞬時電功率；
（3）求金屬棒從、到、的過程中，小電珠上產生的熱量。

Answer 1

（1）變大后變小（2）（3）

（1）電流方向由N→M．棒的速度先變大后變小                 （3分）
（2）在最低點，切割磁感線產生的                              （3分）
瞬時功率：                                                          （3分）
（3）下滑過程中，設小電珠上產生的熱量為，則整個電路上產生的熱量為2，由能量守恒定律有：
，所以                                   （6分）