题目

如图B-5所示，竖直固定的光滑U形金属导轨MNOP每米长度的电阻为r，MN平行于OP，且相距为L，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直.有一质量为m、电阻不计的水平金属杆ab可在导轨上自由滑动，滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直.将ab从某一位置由静止释放后，下滑h高度时速度达到最大，在此过程中，电路里产生的焦耳热为Q，以后，设法让杆ab保持这个速度匀速下滑，直到离开导轨为止.求：（1）金属杆匀速下滑时的速度；（2）匀速下滑过程中通过金属杆的电流I与时间t的关系. 答案：解：（1）金属杆ab由静止释放到刚好达最大速度vmax的过程中，由能量守恒定律得mgh=所以   vmax=（2）设金属杆刚达最大速度时，电路总电阻为R0，ab杆达最大速度时，有mg=BIL，ε=BLvmax，I=，由以上三式得  mg=再经过时间t，电路电阻为R=R0-2rvmaxt，由闭合电路欧姆定律可得  I=解得  I=【试题分析】

查看本题答案和解析