Question

如圖所示，質量為M的導體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應強度大小為B、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中，左側是水平放置、間距為d的平行金屬板，R和R_x分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻。

（1）調節R_x=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v。
（2）改變R_x，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將由放射源產生的α射線水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的R_x。（已知質子質量為m_P，設質子質量與中子質量相等，質子帶電量為e）

Answer 1

（1）_，（2）

試題分析：（1）當R_x=R棒沿導軌勻速下滑時，由平衡條件
安培力解得
感應電動勢
電流解得 
（2）微粒水平射入金屬板間，能勻速通過，由平衡條件
棒沿導軌勻速，由平衡條件
金屬板間電壓解得

點評：本題考查了電磁感應現象中有關感應電流的計算，通過平衡條件求出金屬棒的速度。