如圖所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長S＝1.60m，兩導軌間距L＝0.5m，導軌傾角為30°，導軌上端ab...

問題詳情：

如圖所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長S＝1.60m，兩導軌間距L＝0.5m，導軌傾角為30°，導軌上端ab接一阻值R＝1.5Ω的電阻，磁感應強度B＝1T的勻強磁場垂直軌道平面向上。阻值r＝0.5Ω，質量m＝0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中整個電路中產生的焦耳熱Q＝0.7J。(取g＝10m/s2) 求：

（1）在此過程中流過電阻R的電量q；

（2）金屬棒下滑速度v＝2m/s時的加速度a；

（3）為求金屬棒下滑的最大速度vm，有同學解答如下：設此過程中克服安培力做功為W安

由動能定理：W重－W安＝……由此所得結果是否正

確？若正確，請繼續完成本小題；若不正確，請給出正確

的解答。

【回答】

（1），                         --------1分 

，                         --------1分 

                           --------1分 

      得：       --------2分 

(2)金屬棒下滑時受重力和安培力F安＝BIL＝v，

由牛頓第二定律mgsin 30°－v＝ma，   --------2分 

a＝＝3.75 m/s2                        --------2分 

(3)此解法正確。                           --------1分 

由動能定理得mgSsin 30°－W安＝ mv，    --------2分 

又W安＝Q=0.7J                        --------2分 

vm＝3m/s。                             --------1分 

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題