Question

【题目】如图所示,倾斜角=30。的光滑倾斜导体轨道 （足够长）与光滑水平导体轨道连接。轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计。匀强磁场Ⅱ仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1 T，匀强磁场仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1 T。现将两质量均为m =0．2kg，电阻均为R=0．5 的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放。取g = 10 m/s2。

（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；

（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q =0．45J，求该过 程中通过cd棒横截面的电荷量；

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）cd棒匀速运动时速度最大，设为，棒中感应电动势为E，电流为I，

感应电动势：

电流：

由平衡条件得：

代入数据解得：

（2）设cd棒从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为t，通过的距离为x，cd棒中平均感应电动势为E1，平均电流为I1，通过cd棒横截面的电荷量为q，

由能量守恒定律得：

电动势：，

电流：，

电荷量：

代入数据解得：