Question

如图所示，两根足够长、相距为L的金属直角导轨，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。一绝缘细线跨过导轨直角顶点处定滑轮连接两金属细杆ab、cd，杆通过两端金属小圆环垂直套在导轨上，细杆质量均为m、电阻均为R，整个装置处于磁感强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。保持细线拉直后同时无初速释放两细杆，cd杆下降高度h时达到最大速度。 ab杆一直在水平导轨上运动，接触处摩擦及导轨电阻均不计，取重力加速度为g。求：

(1)刚释放时，ab杆的加速度大小；

(2)下滑过程中，cd杆的最大速率；

(3)从开始释放到刚好达到最大速度的过程中整个回路所产生的热量。

Answer

（1） （2） （3）

【解析】

试题分析：(1)刚开始运动时，对系统根据牛顿第二定律：得：

(2) ab在运动中切割磁感线产生电动势：

受安培力：

对系统根据牛顿第二定律：

速率最大时加速度为零：

解得：

(3)对系统利用动能定理：

产生的热量：

考点：本题考查电磁感应、牛顿第二定律、功能关系