问题
问答题
如图，在竖直向上的匀强磁场中，有两根水平放置的相距为L=0.5m的光滑平行导轨，其左端接一电阻为
，将一金属棒垂直导轨放置，用一水平轻绳跨过定滑轮将金属棒与一重物相连接。若重物从距地面h=2m处由静止开始下落，假设在重物落地前，金属棒与重物均已做匀速直线运动。已知：磁感应强度为B=2T，导体棒和重物的质量均为m=0.4kg，不计导轨和导体棒的电阻，不计滑轮的质量和摩擦，重物与地面碰后不反弹，导体棒始终未脱离磁场和导轨g=10m／s2。求：在金属棒开始水平向右运动到静止的过程中
(1)导体棒运动的最大速度；
(2)电阻R上产生的焦耳热；
(3)通过电阻R的总电量。
答案
（1）4Mm/s（2）3.6c
（1）当金属棒匀速运动时，金属棒的速度最大。则
对重物： 
（1）
金属棒：
（2）
由①②得：
（3）
（2）在重物下落
米的过程中，导体棒的重物组成的系统，由能量定律得：
+
（4）
从轻绳松弛后，金属棒做减速运动的过程中，由能量守恒定律得：
（5）
由④⑤得电阻R上产生的焦耳热为
（6）
（3）在重物下落米的过程中，对导体棒的电阻R组成的回路有：
（7）
（8）
由⑦⑧得
（9）
金属棒做减速运动的过程中，对导体棒由动量定律得
（10）
（11）
通过电阻R的总电量为：
（12）