两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平面夹角为θ．在导轨所在平面内，分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．把一个
◎ 题目
| 两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平面夹角为θ．在导轨所在平面内，分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，在外力作用下保持静止，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R1．完成下列问题： （1）如图甲，金属导轨的一端接一个内阻为r的导体棒．撤去外力后导体棒仍能静止．求导体棒上的电流方向和电源电动势大小？ （2）如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻，让导体棒由静止开始下滑，求导体棒所能达到的最大速度？ （3）在（2）问中当导体棒下滑高度为h速度刚好达最大，求这一过程，导体棒上产生的热量和通过电阻R2电量？  |
◎ 答案
| （1）由左手定则可得：b指向a 回路中的电流为 I=
导体棒受到的安培力为 F安=BIL ② 对导体棒受力分析知 F安=mgsinθ ③ 联立上面三式解得：E=
（2）当ab杆速度为v时，感应电动势 E=BLv，此时电路中电流 I=
当
vm=
（3）由能的转化和守恒定律可得：mgh=Q总+
导体棒上产生的热量 Q棒=
联立⑥⑦⑧得：Q棒=
由 |
