Question

【題目】如圖所示，電阻不計且足夠長的U型金屬框架放置在傾角的絕緣斜

面上，該裝置處于垂直斜面向下的勻強磁場中，磁感應強度大小，質量、電阻的導體ab垂直放在框架上，從靜止開始沿框架無擦下滑，與框架接觸良好，框架的質量、寬度，框架與斜面間的動摩擦因數，與斜面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取。

（1）若框架固定，求導體棒的最大速度；

（2）若框架固定，導體棒從靜止下滑至某一置時速度為，此過程程中共有3C的電量通過導體棒，求此過程回路產生的熱量Q；

（3）若框架不固定，求當框架剛開始運動時棒的速度。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）棒ab產生的電動勢為：

回路中感應電流為：

棒ab所受的安培力為：

對棒ab： 當加速度時，速度最大

最大速度為： ；

（2）

根據能量轉化和守恒定律有：

代入數據可以得到：

（3）回路中感應電流為：

框架上邊所受安培力為

對框架

代入數據可以得到： 。