Question

【題目】如圖所示，光滑平行足夠長的金屬導軌MN、PQ，間距為d，與水平地面成θ角放置，Q端接地。阻值為R的電阻接在M、P間，導軌電阻忽略不計。勻強磁場垂直導軌平面向下，磁感應強度為B。質量為m，電阻為r的導體棒垂直于軌道，由靜止釋放，下滑距離s時，速度為v。重力加速度為g。求：

⑴電阻R中的最大電流I和方向；

⑵導體棒速度為v 時，M點的電勢；

⑶從釋放到導體棒速度為v的過程中，導體棒中產生的熱量Q。

Answer 1

【答案】（1） 由P到M （2） （3）

【解析】解：⑴當導體棒受力平衡

解得

根據左手定則可知，電流方向：由P到M

(2)速度為v時，棒的電動勢：

回路電流：

R兩端電壓：

M點的電勢

⑶從釋放到導體棒速度為v 時，由能量守恒：

導體棒中產生的熱量：