Question

【題目】如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L, 一理想電流表與電阻R串聯后與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直.一質量為m、有效電阻為r的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放.導體棒進入磁場后，流經電流表的電流逐漸減小，最終電流恒定,電流恒定時導體棒的速度大小為，整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻，重力加速度為.求：

（1）磁感應強度的大小B；

（2）剛進入磁場時流過R的電流大小與方向；

（3）若導體棒進入磁場后下落H時電流表讀數剛達到穩定,則在此過程中電路中產生的焦爾熱是多少？

Answer 1

【答案】（1）（2） 方向向左 (3)

【解析】（1）導體棒勻速運動：

解得

（2）導體棒開始下落h過程中，由動能定理有

導體棒剛進入磁場時電流：

解得 ，方向向左

(3)開始下落到讀數穩定的過程中，由能量守恒有

得產生的熱量：