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(15分)两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L...

(15分)两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m、阻值为R的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,导轨的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。

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⑴求ab杆下滑的最大速度vm

⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。

 

(1);(2);。 【解析】 试题分析:⑴ 根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和牛顿第二定律,有 ; ; ; ; 即 当加速度为零时,速度达最大,速度最大值, ⑵根据能量守恒定律 有 得; ⑶ 根据电磁感应定律 有; 根据闭合电路欧姆定律 有 ; 感应电量; 得; 考点:法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力和牛顿第二定律。  
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