Question

一道高二理科物理题

定值电阻R，导体棒ab电阻r，水平光滑导轨间距 l ，匀强磁场磁感应强度为B，当棒ab以速度v向右匀速运动时：
ab棒质量为m，开始静止，当受到一个向右恒力F的作用，则（1） ab的最大速度是多少？这时ab两端的电压为多少？
（2）若速度达到最大值vm时，ab向右运动位移为x ，这一过程中回路产生的焦耳热为多少， ab 产生的焦耳热又为多少？
（3）在上述过程中，通过回路某一横截面的电量为多少？

要详细过程，特别是第二小题，鄙人今天上课就怎么都听不懂
是这张图

Answer 1

（1）安培力：F安=BIL ①
F=F安 ②
感应电动势：E感=BLVm ③
整个回路：E感=IR+Ir ④
四式联立，得：Vm=F(R+r)/(B²L²） ⑥
U=RE感/（R+r)=FR/BL ⑦
（2）根据能量守恒，在整个过程中，外力F所做的功将变成电阻里产生的焦耳热和导体棒的动能。
FX=Q总+mVm²/2 ⑧
Q1=rQ总/（r+R） ⑨
⑥⑧⑨联立得 Q总= （10）
Q1= （11）
（有点懒，这两个自己解决啦）
（3）以下带δ均为瞬时值
δE=BLδv （12）
δE=δI（R+r） （13）
δI=δQ/δt （14）
由12~14式得：δQ=BLδvδt/（R+r）
Q总=∑δQ=BL/（R+r）*∑（δvδt）=BLX/（R+r）
高考后一年半没有学物理了，可能出现错误，先自己看下答案对不对吧~~