Question

如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场

如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下。当导体棒EF以初速度v 0 沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上。若两导体棒质量均为m、电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q， 求：（1）导体棒MN受到的最大摩擦力；（2）导体棒EF上升的最大高度.

Answer 1

(1)  （2）

试题分析：(1)根据右手定则EF向上切割磁感线产生电流方向为E到F，由左手定则知MN受安培力F沿导轨向下，当EF刚上滑时，MN受安培力最大，摩擦力也最大，受力分析如图所示， 对导体棒EF切割磁感线知： E=BLv 0         ①   由闭合电路欧姆定律知： I=           ② 对导体棒MN，由平衡条件得： mgsinθ+F=F f     ③ 由①②③得导体棒MN受最大摩擦力F f = （2）导体棒EF上升过程中，根据能量守恒定律知： 解得导体棒EF能上升的最大高度h=