Question

如图所示，两根不计电阻的金属导线与放在与水平面成角的斜面上，是www.ks5u.com直导线，的段是直导线，段是弧形导线，段是直导线，、、相互平行，、间接入一个阻值的电阻，一根质量为且不计电阻的金属棒能在、上无摩擦地滑动，金属棒垂直于，整个装置处于磁感应强度www.ks5u.com 的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上当金属棒处于位置时，金属棒具有沿斜面向上的初速度，同时给金属棒施加一沿斜面向上的外力，此时，金属棒沿斜面向上做匀减速直线运动；当金属棒到达位置（II）后，外力方向不变，大小突变为，www.ks5u.com金属棒将沿斜面向上做匀速直线运动，再经过时间到达位置（Ⅲ）。金属棒在位置（I）时，与、相接触于、两点，、的间距。金属棒在位置（Ⅱ）时，www.ks5u.com与、相接触于、两点。已知位置（I）、（Ⅱ）间距为，求：www.ks5u.com

金属棒从位置（I）运动到位置（Ⅱ）的过程中，加速度的大小？

金属棒从位置（I）运动到位置（Ⅲ）的过程中，电阻上产生的热量？

Answer 1

【小题1】

【小题2】在位置（I）和（Ⅱ）之间做匀减速运动，加速度的大小恒定。因此，在位置（I）和（Ⅱ）处受到的安培力不变www.ks5u.com

解析:

【小题1】金属棒从位置（I）到位置（Ⅱ）的过程中，加速度不变，方向沿斜面向下，设其大小为，在位置（I）时，、间的感应电动势为，感应电流为，受到的安培力为，www.ks5u.com

则：                      

                                       

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          代人数据，得                    

【小题2】设金属棒在位置（Ⅱ）时的速度为，由运动学规律得：www.ks5u.com

                 

在位置（I）和（Ⅱ）之间做匀减速运动，加速度的大小恒定。因此，在位置（I）和（Ⅱ）处受到的安培力不变www.ks5u.com