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【如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m】
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问题描述:

如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m、长为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置,且始终与导轨接触良好.金属导轨的上端连接一个阻值也为R的定值电阻.现闭合开关K,给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动.若金属棒上滑距离s时,金属棒开始匀速运动,则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程,下列说法中正确的是(重力加速度为g)()

A.金属棒的末速度为3mgRB2L2

B.金属棒的最大加速度为1.4g

C.通过金属棒的电荷量为BLsR

D.定值电阻上产生的焦耳热为34mgs-9m3g2R24B4L4

范志明回答:
  A、设金属棒匀速运动的速度为v,则感应电动势E=BLv回路电流I=E2R=BLv2R安培力F 安=BIL=B2 L2 v2R金属棒匀速时,受力平衡有F=mgsin30°+F 安,即2mg=12mg+B2 L2 v2R联立解得:v=3mgRB2...
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