Question

（16分）如圖所示，傾角為的“U”型金屬框架下端連接一阻值為的電阻，相互平行的金屬桿MN、PQ間距為，與金屬桿垂直的虛線、區域內有垂直框架平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為，、間距離為，一長為、質量為、電阻為的導體棒在全屬框架平面上與磁場上邊界距離處從靜止開始釋放，最后能勻速通過磁場下邊界．重力加速度為（金屬框架摩擦及電阻不計）．求：

（1）導體棒剛到達磁場上邊界時速度大小；
（2）導體棒勻速通過磁場下邊界時速度大小；
（3）導體棒穿越磁場過程中，回路產生的電能．

Answer 1

（1）   (2)   (3)

試題分析:（1）導體棒在磁場外沿斜面下滑，只有重力做功，
由機械能守恒定律得：      （3分）
解得：                    （2分）
（2）導體棒勻速通過勻強磁場下邊界時，由平衡條件：
                            （2分）
                         （1分）
解得：                    （2分）
（3）全過程由能量守恒定律得：  （4分）
解得：    （2分）