Question

跪求大神教我一道物理题

为了这一道题烦了好久求解析

Answer 1

解析：棒ab在导轨最上端由静止下滑的过程中，开始一段速度逐渐增大，回路产生的感应电流也逐渐增大，ab所受磁场力逐渐增大，ab所受的合力逐渐减小，加速度也逐渐减小，可能出现两种情况，一种情况是ab棒离开导轨前，加速度已减为0，这时以最大速度匀速下滑；另一种情况是，ab棒离开导轨时，ab仍然有加速度。根据题中条件，无法判定ab离开导轨时，是否已经达到匀速下滑的过程。但无论哪种情况，ab离开导轨时的速度，一定是运动过程中的最大速度，解过程不太清楚的问题，用能量守恒比较方便。

Answer 2

解：对金属棒ab，从开始下滑，到离开轨道，下降高度为Lsin(b) b=30度;棒减少的重力势能一部分转化为动能，另一部分转化为内能，以电热形式从R上释放出。根据能量守恒：

mgLsin(b)=0.5mv^2+Q <1> 代入数据可以解得脱离轨道时ab的（最大）速度v=4m/s
此时电路中的感应电动势最大，为
E=Bdv <2>==>E=0.16V；
对于R和金属棒组成的闭合电路，总电阻为R，根据闭合电路欧姆定律，所求最大电流
I=E/R <3>==>I=0.2A