Question

如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO 1 O

如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO 1 O 1 ′O′ 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d 0 ．现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）．求： 小题1:棒ab在离开磁场下边界时的速度；小题2:棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热； 小题3:试分析讨论ab棒在磁场中可能出现的运动情况。

Answer 1

小题1: 小题2: 小题3:

小题1:设ab棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v，产生的电动势为E = BLv 电路中电流 I = ……………对ab棒，由平衡条件得 mg－BIL = 0… 解得 v = 小题2:由能量守恒定律：mg(d 0 + d) = E 电 + mv 2 解得 ， 小题3:设棒刚进入磁场时的速度为v 0 ，由mgd 0 = mv 0 2 ，得v 0 = 棒在磁场中匀速时速度为v = ，则 1当v 0 =v，即d 0 = 时，棒进入磁场后做匀速直线运  2当v 0 < v，即d 0 < 时，棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动 3当v 0 ＞v，即d 0 ＞ 时，棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动