Question

如圖13所示，光滑平行的金屬導軌MN、PQ相距l(xiāng)，其框架平面與水平面成θ角，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間OO₁O₁′O′矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面向下、寬為d的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.一質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒ab，垂直擱置于導軌上，與磁場上邊界相距d₀，現(xiàn)使它由靜止開始運動，在棒ab離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動(棒ab與導軌始終保持良好的接觸，導軌電阻不計).求：

圖13

(1)棒ab在離開磁場下邊界時的速度；

(2)棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個電路所消耗的電能.

Answer 1

(1)導體棒ab切割磁感線產(chǎn)生的電動勢E=BLv產(chǎn)生的電流為I=

導體棒受到的安培力為F=BIl

導體棒出磁場時做勻速運動，受力平衡，即mgsinθ=F聯(lián)立解得v=

(2)由能量轉(zhuǎn)化守恒得E_電=E_G-E_k

即E_電=mg(d₀+d)sinθ-mv²=mg(d₀+d)sinθ-