Question

光滑的平行金属导轨长L=2.0m，两导轨间距离d=0.5m，导轨平面与水平面的夹角为，导轨上端接一阻值为R=0.5的电阻，其余电阻不计，轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B=1T，如图所示。有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒ab，放在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量为Q=1J，g=10m/s²，则： 

小题1:指出金属棒ab中感应电流的方向。
小题2:棒在下滑的过程中达到的最大速度是多少？               
小题3:当棒的速度为v="2" m／s时，它的加速度是多大

20080523

    

Answer 1

小题1:由b指向a；；
小题2:m/s
小题3:m/s²

小题1:由右手定则，棒中感应电流方向由b指向a
小题2:棒做加速度逐渐减小的变加速运动，棒到达底端时速度最大，由能量守恒定律得
  解得  m/s 
小题3:当棒的速度为v时，感应电动势  E="Bdv "
感应电流  棒所受安培力F="BId"   
当棒的速度为v="2" m／s时，F="1" N    由牛顿第二定律得 
解得棒的加速度 m/s²