Question

如圖所示，兩根足夠長、相距為L的金屬直角導(dǎo)軌，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。一絕緣細(xì)線跨過導(dǎo)軌直角頂點(diǎn)處定滑輪連接兩金屬細(xì)桿ab、cd，桿通過兩端金屬小圓環(huán)垂直套在導(dǎo)軌上，細(xì)桿質(zhì)量均為m、電阻均為R，整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。保持細(xì)線拉直后同時(shí)無初速釋放兩細(xì)桿，cd桿下降高度h時(shí)達(dá)到最大速度。 ab桿一直在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，接觸處摩擦及導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，取重力加速度為g。求：

(1)剛釋放時(shí)，ab桿的加速度大�。�
(2)下滑過程中，cd桿的最大速率；
(3)從開始釋放到剛好達(dá)到最大速度的過程中整個(gè)回路所產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

（1）  （2）  （3）

試題分析：(1)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律：得：
(2) ab在運(yùn)動(dòng)中切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢：      
受安培力：
對(duì)系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律：
速率最大時(shí)加速度為零：
解得：
(3)對(duì)系統(tǒng)利用動(dòng)能定理：
產(chǎn)生的熱量：