Question

如圖所示，兩根光滑金屬導軌MNPQ、M′N′P′Q′相互平行，豎直放置，導軌間距為L=0.5m，其中MNM′N′，PQP′Q′部分各自構成的平面均與水平面成角，在兩個側面處均有垂直導軌平面向里的勻強磁場，磁感應強度均為B=2.0T。有兩個完全相同的金屬頂角ab、cd，質量均為m=0.50kg，電阻均為R=2.0，各自與導軌，垂直放置且接角良好，在圖示位置同時由靜止釋放，運動中金屬棒始終垂直導軌，到達底端前兩金屬棒均達到勻速運動狀態，不計導軌電阻。（g=10m/s²,sin37°=0.6，

cos37°=0.8）
   （1）判斷流過金屬棒ab的電流方向。
   （2）求金屬棒勻速運動時的速度大小。

   （3）如果兩個桿從同時開始運動到同時達到勻速共用了t=2.0s的時間，求這段時間內電路中產生的焦耳熱。

Answer 1

（1）由右手定則可知：流過金屬棒的電流方向為從a流向b （2）當金屬棒勻速運動時有： 兩個金屬棒勻速運動時均切割磁場有：E=2BLv I=E/2R 所以金屬棒勻速運動時的速度 （3）對ab棒從開始運動到勻速有 ab棒從開始運動到勻速運動的位移為s 由動量守恒得 Q=18J