Question

【題目】兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌間的距離為，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為．在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．把一個(gè)質(zhì)量為的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，在外力作用下保持靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻為．現(xiàn)撤去外力讓導(dǎo)體棒由靜止開始下滑．在加速下滑的過程中，當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到時(shí)，求

（）導(dǎo)體棒兩端的電壓；

（）導(dǎo)體棒的加速度；

（）若導(dǎo)體棒從靜止釋放剛到達(dá)到最大速度過程中，導(dǎo)體棒下降的高度為，則電阻產(chǎn)生的熱量

Answer 1

【答案】（）；（）（）

【解析】（）由題可知，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則．

（）當(dāng)桿速度為時(shí)，感應(yīng)電動勢，此時(shí)電路中電流導(dǎo)體棒受到安培力．根據(jù)牛頓運(yùn)動定律有

．

（）由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得：

導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量

聯(lián)立得：

（1）（2）（3）