Question

【题目】如下图所示，MN、PQ为足够长的光滑平行导轨，间距L=0.5 m.导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.NQ⊥MN，NQ间连接有一个的电阻；有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1T；将一根质量为m=0.02 kg的金属棒ab紧靠NQ 放置在导轨上，且与导轨接触良好,金属棒的电阻，其余部分电阻不计；现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行；当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变，cd距离NQ为.求：

(1) 求金属棒达到稳定时的速度是多大；

(2) 金属棒从静止开始到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少；

Answer 1

【答案】（1）2m/s（2）0.006J

【解析】

（1）金属棒运动产生的感应电动势：

回路中的感应电流：

金属棒受的安培力：

当速度最大时满足：

解得：

（2）由能量关系可知：

解得：

电阻R上产生的热量：

解得：