Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，相距為L，導(dǎo)軌上連接著阻值為R的定值電阻，質(zhì)量為m電阻為r的金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)讓金屬桿ab由靜止開始釋放，金屬桿下降過程中的最大速度為v，從靜止開始到剛好達(dá)到最大速度這一過程中通過金屬桿的電荷量為q，重力加速度為g，求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(2)從靜止開始到剛好達(dá)到最大速度這一過程中金屬桿下降的高度；

(3)從靜止開始到剛好達(dá)到最大速度這一過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

(1)當(dāng)金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，則有

根據(jù)平衡條件可得

聯(lián)立解得

(2)從靜止開始到剛好勻速運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿下落過程中，則有

聯(lián)立解得

(3)從靜止開始到剛好勻速運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿下落過程中，由能量守恒定律得

聯(lián)立解得