Question

如图所示：半径为、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直固定在地面

上，在轨道左上方端点、间接有阻值为的小电珠，整个轨道处在磁感强度为的匀强磁场中，两导轨间距为。现有一质量为、电阻为的金属棒从、处由静止释放，经一定时间到达导轨最低点、，此时速度为。

（1）指出金属棒从、到、的过程中，通过小电珠的电流方向和金属棒的速度大小变化情况；

（2）求金属棒到达、时，整个电路的瞬时电功率；

（3）求金属棒从、到、的过程中，小电珠上产生的热量。

Answer 1

（1）变大后变小（2）（3）

解析:

（1）电流方向由N→M．棒的速度先变大后变小                  （3分）

（2）在最低点，切割磁感线产生的                               （3分）

瞬时功率：                                                           （3分）

（3）下滑过程中，设小电珠上产生的热量为，则整个电路上产生的热量为2，由能量守恒定律有：

         ，所以                                    （6分）