Question

如圖所示， 和為固定在絕緣水平面上兩平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端間接有阻值為=導(dǎo)線；導(dǎo)軌右端接有與水平軌道相切、半徑內(nèi)壁光滑的半圓金屬軌道。導(dǎo)軌間距，電阻不計。導(dǎo)軌所在平面區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場。導(dǎo)軌上長度也為、質(zhì)量、電阻=的金屬棒以=速度進入磁場區(qū)域，離開磁場區(qū)域后恰好能到達半圓軌道的最高點，運動中金屬棒始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。已知重力加速度=。求：

（1）金屬棒剛滑出磁場右邊界時的速度的大小；
（2）金屬棒滑過磁場區(qū)的過程中，導(dǎo)線中產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

（1）（2） 

試題分析：（1）在軌道的最高點，根據(jù)牛頓定律
              ①
金屬棒剛滑出磁場到最高點，根據(jù)機械能守恒
     ②
由①②式代入數(shù)據(jù)解得
                    ③
（2）對金屬棒滑過磁場的過程中，根據(jù)能量關(guān)系
       ④
對閉合回路，根據(jù)熱量關(guān)系
            ⑤
由④⑤式并代入數(shù)據(jù)得
                  ⑥
點評：考查的問題較多，但多為基礎(chǔ)知識的應(yīng)用，掌握好法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力、圓周運動及電路的性質(zhì)即可順利求解．