兩根平行金屬導軌放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌之間的距離為L，僅在虛線MN下面的空間存在着磁感應強度隨高度...

問題詳情：

兩根平行金屬導軌放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌之間的距離為L，僅在虛線MN下面的空間存在着磁感應強度隨高度變化的磁場（同一水平線上各處磁感應強度相同），磁場方向垂直斜面向下，導軌上端跨接一阻值為R的定值電阻。質量為m的金屬棒的兩端套在導軌上並可在導軌上無摩擦滑動，金屬棒始終與導軌垂直，導軌和金屬棒的電阻不計，現將金屬棒從O處由靜止釋放，進入磁場後金屬棒正好做勻減速運動，剛進入磁場時速度為v，到達P處時速度為0.5v，O處和P處到MN的距離相等，已知重力加速度為g。求：

 (1)金屬棒在磁場中所受安培力F的大小；

(2)在金屬棒從開始運動到P處的過程中，

電阻R上*生多少熱量；

【回答】

解：（1）設O點和P點到MN的間距均為s，從O→MN過程中棒做勻加速運動，

根據動能定理

（ 3 分）

從MN→P的過程中做勻減速運動，安培力的大小不變設為F1，根據動能定理

（3 分）

（ 2分）

（2）棒從MN→P過程中根據能量守恆

（ 3 分）

(1分)

（另解：棒從MN→P過程中克服安培力做功即為電阻R上產熱

（3分）

(1分)）

知識點：安培力與洛倫茲力單元測試

題型：綜合題