Question

如圖所示，導體框架的平行導軌間距d＝1m，框架平面與水平面夾角θ＝30⁰，勻強磁場方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，導體棒ab的質量m＝0.2kg，電阻不計，水平跨在導軌上，且可無摩擦滑動，定值電阻的阻值R=0.1（g取10m/s²）求：

⑴ab下滑的最大速度；
⑵以最大速度下滑時，電阻R的熱功率。

Answer 1

(1)2.5m/s   （2）2.5W

試題分析：（1）當加速度a=0時，導體棒的速度最大，有：
聯立解得．
（2）當導體棒速度達到最大后做勻速直線運動，根據能量守恒得，重力做功的功率等于整個回路產生的熱功率，而整個回路產生的熱功率等于ab棒上電熱功率．有：
點評：解決本題的關鍵會通過導體棒的受力，判斷其運動情況，知當加速度為零時，導體棒速度最大．