题目

如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定，轨道间距为l．空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其电阻为R．由静止释放ab，轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．求： （1）金属杆ab速度的最大值； （2）当金属杆ab的加速度为a=gsinθ，回路的电功率． 答案：（1）；（2） 【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，电路中的电流为 又金属杆受到的安培力为   根据受力分析，金属杆做的是加速度减小的加速运动，当加速度a=0时，速度最大，有   整理得   （2）根据牛顿第二定律，有 mgsinθ-F'=ma 此时加速度为 a=gsinθ 故可得此时安培力大小为 设此时金属杆速度为v，则有   回路的电功率为 P=F'v 整理代入得

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