Question

如圖所示，平行光滑的金屬導(dǎo)軌豎直放置，寬為L，上端接有阻值為R的定值電阻，質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)軌和桿的電阻不計(jì)。金屬桿由靜止開始下落，下落h時(shí)速度達(dá)到最大，重力加速度為g，求

（1）金屬桿的最大速度v_m；

（2）金屬桿由靜止開始下落至速度最大過程中，電阻R上產(chǎn)生熱量Q。

Answer 1

解：（1）金屬桿速度最大時(shí)，安培力與重力平衡，有

mg = BIL            

金屬桿中的電動(dòng)勢：      

由歐姆定律得：       

則有：    

（2）由功能關(guān)系得

                        

則