Question

如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定，軌距為d。空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。P、M間所接阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿ad水平放置在軌道上，其有效電阻為r。現(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)它沿軌道下滑距離s時(shí)，達(dá)到最大速度。若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，重力加速度為g。求：
（1）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度；
（2）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為時(shí)，電阻R上的電功率；
（3）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過(guò)程中，克服安培力所做的功。

Answer 1

（18）解：（1）當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí) 安培力F=BId 感應(yīng)電流 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 解得最大速度 （2）當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)的加速為時(shí) 根據(jù)牛頓第二定律 電阻R上的電功率 解得 （3）根據(jù)動(dòng)能定理 解得