倾角为=37°，电阻不计，间距L=0.5m，长度足够的平行导轨处，加有磁感应强度B=1.0T，方向垂直于导轨平...

问题详情：

倾角为=37°，电阻不计，间距L=0.5m，长度足够的平行导轨处，加有磁感应强度B=1.0T，方向垂直于导轨平面的匀强磁场，导轨两端各接一个阻值的电阻，另一横跨在平行导轨间金属棒的质量m=0.2kg，电阻r=1Ω，与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，金属棒以平行导轨向上的初速度上滑，直至上升到最高点过程中，通过上端电阻的电量（取，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求此过程中：

（1）金属棒的最大加速度；

（2）回路中电阻电压的最大值；

（3）电阻上产生的热量。

【回答】

（1）导体棒向下滑动过程中，受到重力、轨道的支持力、滑动摩擦力和安培力，安培力随着速度的增大而增大，可知，导体棒刚开始运动时有最大的加速度

电路总电阻

金属棒受到平行于导轨向下的安培力为：

金属棒还受到平行于导轨向下的力有、滑动摩擦力为：

根据牛顿第二定可得，代入数据解得，方向沿斜面向下

（2）刚开始运动时，电路中有最大感应电动势为，故根据欧姆定律可得最大电压为

（3）金属棒上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电量，即金属棒中通过的电量为2q，设金属棒中的平均电流为为：

通过金属棒的电量为：

金属棒沿导轨上升的最大距离为：

设电阻上产生的热量为Q，则电路总热量为6Q，则有，解得

知识点：法拉第电磁感应定律

题型：计算题