(2010·江苏省田家炳实验中学3月月考)如图所示.两足够长平行光滑的金属导轨MN.PQ相距为L.导轨平面与水平面夹角α＝30°.导轨上端跨接一定值电阻R.导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中.长为L的金属棒cd垂直于MN.PQ放置在导轨上.且与导轨保持电接触良好.金属棒的质量为m.电阻为r.重力加速度为g.现将金属棒由静止释放.当金属棒沿导轨下滑距离为s时.速度达到最大值vm．求: (1)金属棒开始运动时的加速度大小, (2)匀强磁场的磁感应强度大小, (3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中.电阻R上产生的电热． [解析](1)金属棒开始运动时的加速度大小为a.由牛顿第二定律有 解得 (2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B.则金属棒达到最大速度时 产生的电动势 回路中产生的感应电流 金属棒棒所受安培力 cd棒所受合外力为零时.下滑的速度达到最大.则 由②③④⑤式解得 (3)设电阻R上产生的电热为Q.整个电路产生的电热为Q总.则 由⑥⑦式解得 【
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