Question

如图所示， 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨，导轨左端间接有阻值为=导线；导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距，电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域，离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求：

（1）金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小；
（2）金属棒滑过磁场区的过程中，导线中产生的热量。

Answer 1

（1）（2） 

解析试题分析：（1）在轨道的最高点，根据牛顿定律
              ①
金属棒刚滑出磁场到最高点，根据机械能守恒
     ②
由①②式代入数据解得
                    ③
（2）对金属棒滑过磁场的过程中，根据能量关系
       ④
对闭合回路，根据热量关系
            ⑤
由④⑤式并代入数据得
                  ⑥
考点：圆周运动；能的转化与守恒；导体切割磁感线时的感应电动势．
点评：考查的问题较多，但多为基础知识的应用，掌握好法拉第电磁感应定律、安培力、圆周运动及电路的性质即可顺利求解．