如图所示，两根平行金属导轨相距L，上端接有直流电源，电源电动

如图所示，两根平行金属导轨相距L，上端接有直流电源，电源电动势为E，内阻为r，导轨的倾斜部分与水平面成θ角，水平部分右端与阻值为R的电阻相连。倾斜部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，水平部分存在垂直水平面向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度大小相等。倾斜导轨与水平导轨光滑连接，金属棒a与导轨接触良好，质量为m，电阻也为R。金属导轨固定不动且电阻不计。不计一切摩擦。导轨的倾斜部分和水平部分都足够长。求：

（1）开关闭合时，金属棒a恰能处于静止状态，求匀强磁场磁感应强度的大小？

（2）断开开关，从静止释放金属棒a，在金属棒a进入水平轨道后，电路中产生的最大焦耳热为多少？

解：（1）设开关闭合时，电路的总电阻为R₁，电路中的总电流为I₁，流过金属的电流为I_a，则

 …………①（1分）                         …………②（1分）

    …………③（1分）                           

金属棒a平衡，则…………④（1分）

解得…………⑤（1分）

（2）由于轨道倾斜部分足够长，金属棒在进入水平轨道前做匀速运动，设断开开关时，电路的总电阻为R₂，金属棒a做匀速运动的速度为v₂，棒中的电动势E₂，电路中的电流为I₂，则

 …………⑥       （1分） …………⑦       （1分） …………⑧（1分）

金属棒在倾斜导轨上以v₂匀速运动，处于平衡状态，则

 …………⑨（1分）      解得 …………⑩（1分）

在金属棒a进入水平轨道后，设电路中产生的最大焦耳热为Q，根据能量守恒

 …………（1分）          解得 …………（1分）