Question

（16分）如圖所示，間距為l的平行金屬導(dǎo)軌LMN和OPQ分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，電阻為R、質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l 的相同導(dǎo)體桿ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直. 在水平光滑導(dǎo)軌間有與水平面成、并垂直于ab的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；傾斜導(dǎo)軌間有沿斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角也為，桿cd與傾斜導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因素為. ab桿在水平恒力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)cd剛要滑動(dòng)時(shí)ab恰達(dá)到最大速度 . （=、、最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）.求：

（1）此時(shí)桿cd中的電流大小；
（2）桿ab的最大速度；
（3）若此過(guò)程中流過(guò)桿ab的電量為，則cd產(chǎn)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(dòng)時(shí)： （1分）
          （1分）
                      （1分）
                   （1分）
解得：               （1分）
（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律： （2分）
                                   （2分）
解得：                          （1分）
（3）由電磁感應(yīng)：  （1分）
ab桿，由平衡：     （1分）
由能量守恒：           （2分）
                                   （1分）
解得：         （1分）