Question

【題目】如圖所示，有一傾斜的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為 ，導(dǎo)軌間距為L，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，在導(dǎo)軌的中間矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一直量為m、有效電阻為r的導(dǎo)體棒從距磁場(chǎng)上邊緣d處釋放，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持與導(dǎo)軌垂直。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g。

(1) 求導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度 ；

(2) 求導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q;

(3)若導(dǎo)體棒剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的加速度為0，求異體棒通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)導(dǎo)體棒從靜止下滑距離d的過(guò)程中有：

解得：；

(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得：

解得：；

(3)導(dǎo)體棒勻速離開(kāi)磁場(chǎng)有：

由能量守恒定律有：

解得：