Question

兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30⁰的斜面上，導軌左端接有電阻R=10Ω，導軌自身電阻忽略不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T。質量為m=0.1kg ，電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放，沿導軌下滑。如圖所示，設導軌足夠長，導軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大速度2m/s，求此過程中電阻中產生的熱量？

Answer 1

解：當金屬棒速度恰好達到最大速度時，受力分析，則mgsinθ=F_安+f 5分據法拉第電磁感應定律：E=BLv 2分據閉合電路歐姆定律：I=2分∴F_安=ILB==0.2N 2分∴f=mgsinθ－F_安=0.3N 2分下滑過程據動能定理得：mgh－f －W = mv² 5分解得W=1J ，∴此過程中電阻中產生的熱量Q=W=1J 2分