Question

（16分）如圖所示，間距為l的平行金屬導軌LMN和OPQ分別固定在兩個豎直面內，電阻為R、質量為m、長為l 的相同導體桿ab和cd分別放置在導軌上，并與導軌垂直. 在水平光滑導軌間有與水平面成、并垂直于ab的勻強磁場；傾斜導軌間有沿斜面向下的勻強磁場，磁感應強度均為B。傾斜導軌與水平面夾角也為，桿cd與傾斜導軌間動摩擦因素為. ab桿在水平恒力作用下由靜止開始運動，當cd剛要滑動時ab恰達到最大速度 . （=、、最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）.求：

（1）此時桿cd中的電流大小；
（2）桿ab的最大速度；
（3）若此過程中流過桿ab的電量為，則cd產生的焦耳熱Q為多大？

Answer 1

（1）  （2） （3）

試題分析：（1）cd桿剛要滑動時： （1分）
          （1分）
                      （1分）
                   （1分）
解得：               （1分）
（2）由法拉第電磁感應定律： （2分）
                                   （2分）
解得：                          （1分）
（3）由電磁感應：  （1分）
ab桿，由平衡：     （1分）
由能量守恒：           （2分）
                                   （1分）
解得：         （1分）