Question

如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行金屬導軌，間距L=0.50m，導軌平面與水平面間夾角θ=37°，N、Q間連接一個電阻R=4.0Ω，勻強磁場垂直于導軌平面向上，磁感應強度B=1.0T．將一根質量m=0.05kg的金屬棒放在導軌的ab位置，金屬棒的電阻為r=1.0Ω，導軌的電阻不計,金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ=0.50。現將金屬棒在ab位置由靜止釋放，當金屬棒滑行至cd處時達到最大速度，已知位置cd與ab之間的距離s＝3.0 m，設金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行。已知g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：

（1）金屬棒下滑過程中的最大速度；

（2）金屬棒由ab滑行至cd處的過程中，電阻R上產生的熱量；

（3）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感應強度逐漸減小，為使金屬棒中不產生感應電流，則磁感應強度B應怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關系式）。

Answer 1