Question

如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距L，與水平面的夾角為，整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，虛線上方軌道光滑且磁場方向向上，虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下．當(dāng)導(dǎo)體棒EF以初速度沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過程中，導(dǎo)體棒MN一直靜止在導(dǎo)軌上，若兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m、電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g，在此過程中導(dǎo)體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：

(1)導(dǎo)體棒MN受到的最大摩擦力；

(2)導(dǎo)體棒EF上升的最大高度．

Answer 1

（1）  （2）

（1）EF獲得向上初速度時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢

電路中電流為，由閉合電路歐姆定律：

此時對導(dǎo)體棒MN受力分析，由平衡條件：

解得：

（2）導(dǎo)體棒上升過程MN一直靜止，對系統(tǒng)由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：

解得：