Question

（16分）如图所示，间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内，电阻为R、质量为m、长为l 的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上，并与导轨垂直. 在水平光滑导轨间有与水平面成、并垂直于ab的匀强磁场；倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场，磁感应强度均为B。倾斜导轨与水平面夹角也为，杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为. ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动，当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度 . （=、、最大静摩擦力等于滑动摩擦力）.求：

（1）此时杆cd中的电流大小；
（2）杆ab的最大速度；
（3）若此过程中流过杆ab的电量为，则cd产生的焦耳热Q为多大？

Answer 1

（1）  （2） （3）

试题分析：（1）cd杆刚要滑动时： （1分）
          （1分）
                      （1分）
                   （1分）
解得：               （1分）
（2）由法拉第电磁感应定律： （2分）
                                   （2分）
解得：                          （1分）
（3）由电磁感应：  （1分）
ab杆，由平衡：     （1分）
由能量守恒：           （2分）
                                   （1分）
解得：         （1分）