Question

【題目】如圖所示，兩根相距L＝1m足夠長光滑平行導軌水平放置，導軌間接一阻值R＝3Ω的電阻，一根質量m＝2kg，電阻r＝1Ω的金屬桿ab，始終與導軌保持垂直接觸，處于磁感應強度大小B＝1T，方向豎直向上的勻強磁場中，導軌電阻不計。現給桿一水平向右的初速度v0＝2m/s，求：

(1)金屬桿在運動過程中最大的加速度大小和方向；

(2)金屬桿最終停止在光滑導軌上，整個過程金屬桿ab產生的熱量Qab。

Answer 1

【答案】(1)0.25m/s2，方向向左；(2)1J

【解析】

(1)金屬棒開始運動時的加速度最大，桿產生的感應電動勢為

桿中電流為

方向，此時的安培力為

根據左手定則可知安培力的方向向左，根據牛頓第二定律可得

方向向左；

(2)金屬桿最終停止在光滑導軌上，整個過程產生的熱量為

金屬桿產生的熱量為