如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接
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发布时间：2023-04-22 20:29
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时间：2023-10-05 10:18
| Em |
| R+r |
速度最大时金属棒所受的安培力表达式为 Fm=
| B2L2vm |
| R+r |
根据平衡条件得：Fm=mgsinθ
则得 vm=
| mgsinθ(R+r) |
| B2L2 |
代入解得，vm=5m/s
（2）当金属棒速度为4m/s时，安培力大小为F=
| B2L2v |
| R+r |
根据牛顿第二定律得 mgsinθ-F=ma
得，加速度为a=gsinθ-
| B2L2v |
| m(R+r) |
代入解得，a=1m/s2．
（3）由题，电阻R上产生焦耳热是QR=0.75J，则金属棒ab产生的热量为Qr=
| r |
| R |
| 0.5 |
| 1.5 |
设金属棒沿金属框架下滑的距离是s，则根据能量守恒得
mg?ssinθ=
| 1 |
| 2 |
| v | 2m |
代入解得，s=2.6m
答：（1）金属棒沿光滑平行金属导轨运行的最大速度是5m/s．
（2）当金属棒速度为4m/s时，金属棒的加速度是1m/s2．
（3）若从静止释放到金属棒速度达到最大这一过程中电阻R上产生焦耳热是0.75J，金属棒沿金属框架下滑的距离是2.6m．
