Question

(12分)如圖所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，與水平面夾角為θ，兩導(dǎo)軌間距為L₀，M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦。

(1)在加速下滑時，當(dāng)ab桿的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大�。�

(2)求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值。

(3)若現(xiàn)在用沿導(dǎo)軌平面垂直于桿的恒力F將金屬桿從底端無初速推過足夠距離S到達(dá)某一位置，立即撤去此恒力。問金屬桿從開始上推到滑回底端的全過程中，在回路里產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

Answer 1

(12分)

(1)，                            (4分)

(2)v_m=mgRsinθ/(B²L₀²)                                    (4分)

(3)Q=FS-mv_m²/2                        (4分)