如图甲所示,宽为
L、倾角为
θ的平行金属导轨,下端垂直于导轨连接一阻值为
R的定值电阻,导轨之间加垂直于轨道平面的磁场,其随时间变化规律如图乙所示.
t=0时刻磁感应强度为
B0,此时,在导轨上距电阻
x1处放一质量为
m、电阻为2
R的金属杆,
t1时刻前金属杆处于静止状态,当磁场即将减小到
B1时,金属杆也即将开始下滑(金属杆所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力).
(1)求0~
t1时间内通过定值电阻的电荷量;
(2)求金属杆与导轨间的最大静摩擦力;
(3)若金属杆沿导轨下滑
x2后开始做匀速运动,求金属杆下滑
x2过程中,电阻
R产生的焦耳热.
