Question

如圖所示PQ、MN為足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌,它們之間連接一個(gè)阻值的電阻;導(dǎo)軌間距為,電阻,長約的均勻金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌的滑動摩擦因數(shù),導(dǎo)軌平面的傾角為在垂直導(dǎo)軌平面方向有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為,今讓金屬桿AB由靜止開始下滑從桿靜止開始到桿AB恰好勻速運(yùn)動的過程中經(jīng)過桿的電量,求:

(1)當(dāng)AB下滑速度為時(shí)加速度的大小;

(2)AB下滑的最大速度;

(3)從靜止開始到AB勻速運(yùn)動過程R上產(chǎn)生的熱量.

Answer 1

取AB桿為研究對象其受力如圖示建立如圖所示坐標(biāo)系

          ①

               ②

        ③              ④

       ⑤               ⑥

聯(lián)立上面①②③④⑤⑥解得

當(dāng)時(shí)        

②由上問可知  故AB做加速度減小的加速運(yùn)動當(dāng)  

③從靜止開始到運(yùn)速運(yùn)動過程中    ⑦

   ⑧        ⑨

聯(lián)立⑦⑧⑨可知

而  

設(shè)兩電阻發(fā)熱和為，由能量守恒可知 

       ⑩       

聯(lián)立⑩  得