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【如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ=370,导轨间距为lm,电阻不计,导轨足够长.两根金属棒ab和a'b'的质量都是0.3kg,电阻都是1Ω,与导轨垂直放置且接触良好,金】
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问题描述:

如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ=370,导轨间距为 lm,电阻不计,导轨足够长.两根金属棒 ab 和 a'b'的质量都是0.3kg,电阻都是 1Ω,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒a'b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5,设金属棒a'b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.金属棒ab和导轨无摩擦,导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场,导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度 B 的大小相同.用外力让a'b'固定不动,将金属棒ab 由静止释放,当 ab 下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为 18W.求:

(1)ab 棒达到的最大速度;

(2)从ab棒开始下落到其下滑速度已经达到稳定,流过ab棒的电量是15C,此过程中ab棒产生的焦耳热 Q;

(3)在ab棒下滑过程中某时刻将 a'b'固定解除,为确保a'b'始终保持静止,则a′b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件?( g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8 )

罗玉臣回答:
  (1)ab下滑速度达到稳定时,加速度为0,速度达到最大,   由电功率定义可知:P=Im2•R,   解得:Im=PR
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