如图所示.两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上.斜面与水平面之间的夹角.轨道上端接一只阻值为R=0.4Ω的电阻器.在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场.磁场的磁感应强度B=0.5T.两轨道之间的距离为L=40cm.且轨道足够长.电阻不计.现将一质量为m=3g.有效电阻为r=1.0Ω的金属杆ab放在轨道上.且与两轨道垂直.然后由静止释放.求: (l)金属杆ab下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上，斜面与水平面之间的夹角，轨道上端接一只阻值为R=0.4Ω的电阻器，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.5T，两轨道之间的距离为L=40cm，且轨道足够长，电阻不计。现将一质量为m=3g，有效电阻为r=1.0Ω的金属杆ab放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放，求：

(l)金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率；

(2)金属杆ab达到最大速率以后，电阻器R每秒内产生的电热。

当达到最大速率v_m时，根据牛顿第二定律得

mgsin=F_安2分

根据法拉第电磁感应定律，E=BLv_m 1分

根据闭合电路欧姆定律， 1分

根据安培力公式 F_安=BIL 1分

解得 v_m=0.84 m/s 1分

根据能的转化和守恒定律，达到最大速度后，电路中每秒钟产生的热量为

=2.01×10^-2J 2分

金属杆每秒钟产生的热量为 =5.76×10^-3 2分

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(10分)如图所示，两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上，斜面与水平面之间的夹角，轨道上端接一只阻值为R=0.4的电阻器，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0．5 T，两轨道之间的距离为L=40cm，且轨道足够长，电阻不计。现将一质量为m=3 g，有效电阻为r=1.0的金属杆ab放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放，求：