题目
如图所示,两根足够长的固定的平行粗糙金属导轨位于倾角的斜面上,导轨上、下端所接的电阻阻值,导轨自身电阻忽略不计,导轨宽度,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度.质量为,电阻的金属棒ab在较高处由静止释放,金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好,当金属棒ab下滑高度,速度恰好达到最大值.取求:(1)在金属棒ab速度达到最大时电阻上消耗的功率(2)在金属棒ab从静止达到速度最大的过程中,导轨下端电阻中产生的焦耳热.
答案:【答案】(1)0.033W (2)0.25J【解析】(1)速度最大时,金属棒ab产生的电动势为:通过R1的电流 (2)达到最大速度时,金属棒受到的安培力此时,金属棒的加速度为0,有:金属棒下滑h的过程,根据能量守恒,有:此过程R2中产生的焦耳热代入数据可得: