问题
计算题
如图所示，在倾角θ＝30°，相距L＝1m的光滑轨道上端连有一电阻R＝9Ω，整个轨道处于垂直轨道方向的磁感应强度B＝1T的匀强磁场中，现在轨道上由静止释放一质量m＝100g，电阻r＝lΩ的金属棒，当棒下滑s＝5m时恰好达到最大速度，不计导轨电阻.
求:
(1)棒下滑的最大速度.
(2) 棒下滑的速度为3m/s时棒的加速度大小为多少
(3) 电阻R在这个过程中产生的热量.
答案
（1）5m/s（2）a=2m/s2（3）1.125J
题目分析：(1)滑棒在下滑过程中速度最大时，加速度a为零，此时有:mgsinθ＝B2L2vm/(R+r)，由此可解得最大速度vm＝mgsinθ(R+r)/B2L2＝5m/s
（2）a=2m/s2
(3)由功能关系可求出滑棒在下滑过程中产生的热量Q＝mgssinθ－mvm2/2＝1.25J.
QR=0.9Q=1.125J
点评：解决本题的关键会根据牛顿第二定律求加速度，以及结合运动学能够分析出金属棒的运动情况，当a=0时，速度达到最大．
