Question

如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角為θ，上端連接阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬棒MN與導(dǎo)軌垂直，以某一初速沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，上升的最大高度為h，在此過程中阻值為R的電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：在金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中整個(gè)回路的最大熱功率。

Answer 1

因金屬棒MN的電阻是電阻R的兩倍，電流相等，所以金屬棒上升過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2Q，設(shè)金屬棒初速為v₀   =mgh+3Q①    所以v₀=  ②  金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)熱功率最大電動(dòng)勢(shì)：E₀=BLv₀③  最大熱功率：P_m=④    ①②③④聯(lián)立解得：P_m=  ⑤