问题
问答题
如图所示，两根不计电阻的金属导线
与
放在与水平面成
角的斜面上，是直导线，的
段是直导线，
段是弧形导线，
段是直导线，、、相互平行，
、
间接入一个阻值
的电阻，一根质量为
且不计电阻的金属棒
能在、上无摩擦地滑动，金属棒垂直于，整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上当金属棒处于位置
时，金属棒具有沿斜面向上的初速度
，同时给金属棒施加一沿斜面向上的外力
，此时，金属棒沿斜面向上做匀减速直线运动；当金属棒到达位置（II）后，外力方向不变，大小突变为
，金属棒将沿斜面向上做匀速直线运动，再经过时间
到达位置（Ⅲ）。金属棒在位置（I）时，与、相接触于
、
两点，、的间距
。金属棒在位置（Ⅱ）时，与、相接触于
、
两点。已知位置（I）、（Ⅱ）间距为
，
求：
小题1:金属棒从位置（I）运动到位置（Ⅱ）的过程中，加速度的大小？
小题2:金属棒从位置（I）运动到位置（Ⅲ）的过程中，电阻
上产生的热量
？
答案
小题1:
小题2:在位置（I）和（Ⅱ）之间做匀减速运动，加速度的大小恒定。因此，在位置（I）和（Ⅱ）处受到的安培力不变
小题1:金属棒从位置（I）到位置（Ⅱ）的过程中，加速度不变，方向沿斜面向下，设其大小为
，在位置（I）时，、
间的感应电动势为
，感应电流为
，受到的安培力为
，
则：
代人数据，得
小题2:设金属棒在位置（Ⅱ）时的速度为
，由运动学规律得：
在位置（I）和（Ⅱ）之间做匀减速运动，加速度的大小恒定。因此，在位置（I）和（Ⅱ）处受到的安培力不变