(1)金属棒开始下滑的初速度为零,根据牛顿第二定律得:
mgsinθ=ma
代人数据解得:a=5m/s2
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡有:
mgsinθ=FA
FA=BIL=B
L=Blv R+r
B2L2v R+r
mgsinθ=
B2L2vm
(R+r)
最大速度为:vm=
=0.5m/s mgsinθ(R+r)
B2L2
(3)根据全过程中能的转化和守恒规律,有:mgxsinθ=
mv2+Q1 2
所以全过程中系统产生的热为:Q=mgxsinθ?
mv2=0.0875J 1 2
答:(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为5m/s2.
(2)金属棒ab所能获得的最大速度为0.5m/s;
(3)若属棒ab沿斜面下滑0.2m时恰好获得最大速度,在此过程中回路一共生热0.0875J.