如图所示,两平行的光滑金属导轨相距为L,且位于同一竖直平面内,两导轨间接有电阻R,轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置,距b端为L/2处固定有质量为m的球。整个装置处于

◎ 题目

如图所示,两平行的光滑金属导轨相距为L,且位于同一竖直平面内,两导轨间接有电阻R,轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置,距b端为L/2处固定有质量为m的球。整个装置处于磁感应强度为B并垂直于导轨平面的匀强磁场中,当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右自由倒下至水平位置时,球的速度为v,若导轨足够长,导轨及金属杆电阻不计,试求此过程中:
(1)电阻R消耗的电能;
(2)R中的电流最大值。

◎ 答案

(1)电阻R消耗的电能
(2)最大电流为

◎ 解析

(1)在ab棒从竖直放置转动到水平位置的过程中,由能量守恒得

电阻R消耗的电能
(2)当ab刚要脱离EF时,电流最大,最大电流为
其中为刚要脱离EFab棒的平均速度。在ab脱离EFab达到水平位置的过程中,由机械能守恒得,而
故最大电流为

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两平行的光滑金属导轨相距为L,且位于同一竖直平面内,两导轨间接有电阻R,轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置,距b端为L/2处固定有质量为m的球。整个装置处于…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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