Question

（16分）如圖所示，間距為l的平行金屬導(dǎo)軌LMN和OPQ分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，電阻為R、質(zhì)量為m、長為l 的相同導(dǎo)體桿ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直. 在水平光滑導(dǎo)軌間有與水平面成、并垂直于ab的勻強(qiáng)磁場；傾斜導(dǎo)軌間有沿斜面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角也為，桿cd與傾斜導(dǎo)軌間動摩擦因素為. ab桿在水平恒力作用下由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)cd剛要滑動時(shí)ab恰達(dá)到最大速度 . （=、、最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）.求：

（1）此時(shí)桿cd中的電流大小；

（2）桿ab的最大速度；

（3）若此過程中流過桿ab的電量為，則cd產(chǎn)生的焦耳熱Q為多大？

 

Answer 1

（1） （2） （3）

【解析】

試題分析：（1）cd桿剛要滑動時(shí)： （1分）

（1分）

（1分）

（1分）

解得： （1分）

（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律： （2分）

（2分）

解得： （1分）

（3）由電磁感應(yīng)： （1分）

ab桿，由平衡： （1分）

由能量守恒： （2分）

（1分）

解得： （1分）

考點(diǎn)：本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律、能量守恒定律、共點(diǎn)力的平衡、歐姆定律.