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(09年潮南區期末)(16分)如圖所示,間距為L的兩根長直平行導軌M、N所在平面與水平面夾角為θ,磁感應強度為B的勻強磁場垂直軌道平面。橫跨的導體棒cd因為摩擦而處于靜止狀態,其質量為M。另一根導體棒ab質量為m,由靜止開始沿軌道無摩擦由上方滑下,當沿軌道下滑距離為S時,達到最大速度。在ab下滑過程中,cd棒始終保持靜止。兩棒電阻均為R,導軌電阻不計。求:

       (1)當ab棒達到最大速度后,cd棒受到的摩擦力;

       (2)從ab棒開始下滑到達到最大速度的過程中,ab與cd棒上產生的總熱量。

   

解析:(1)設ab最大速度為,對ab棒,由平衡條件,有

 

     ①----------------------------------------------------(3分)

 

       而最大感應電流          ②-------------------------------(2分)

 

 所以最大速度      ③------------------------------(2分)

 

     cd棒靜止,由平衡條件,得cd棒受到的摩擦力

 

 ④----------------(3分)

 

     (2)從ab棒開始下滑到達到最大速度的過程中,由能量守恒定律,得ab與cd棒上產生的總熱量

 

 ⑤---------------------------------------------(3分)  

 

③代入⑤,得

 

 ⑥--------------------------------(3分)

練習冊系列答案
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