Question

如圖所示，兩根不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)線與放在與水平面成角的斜面上，是直導(dǎo)線，的段是直導(dǎo)線，段是弧形導(dǎo)線，段是直導(dǎo)線，、、相互平行，、間接入一個(gè)阻值的電阻，一根質(zhì)量為且不計(jì)電阻的金屬棒能在、上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，金屬棒垂直于，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上當(dāng)金屬棒處于位置時(shí)，金屬棒具有沿斜面向上的初速度，同時(shí)給金屬棒施加一沿斜面向上的外力，此時(shí)，金屬棒沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒到達(dá)位置（II）后，外力方向不變，大小突變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114515022356.png" style="vertical-align:middle;" />，金屬棒將沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)時(shí)間到達(dá)位置（Ⅲ）。金屬棒在位置（I）時(shí)，與、相接觸于、兩點(diǎn)，、的間距。金屬棒在位置（Ⅱ）時(shí)，與、相接觸于、兩點(diǎn)。已知位置（I）、（Ⅱ）間距為，求：

小題1:金屬棒從位置（I）運(yùn)動(dòng)到位置（Ⅱ）的過(guò)程中，加速度的大��？
小題2:金屬棒從位置（I）運(yùn)動(dòng)到位置（Ⅲ）的過(guò)程中，電阻上產(chǎn)生的熱量？

Answer 1

小題1:
小題2:在位置（I）和（Ⅱ）之間做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小恒定。因此，在位置（I）和（Ⅱ）處受到的安培力不變

小題1:金屬棒從位置（I）到位置（Ⅱ）的過(guò)程中，加速度不變，方向沿斜面向下，設(shè)其大小為，在位置（I）時(shí)，、間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，感應(yīng)電流為，受到的安培力為，
則：                     
 
 
代人數(shù)據(jù)，得
小題2:設(shè)金屬棒在位置（Ⅱ）時(shí)的速度為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得：
                 
在位置（I）和（Ⅱ）之間做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小恒定。因此，在位置（I）和（Ⅱ）處受到的安培力不變