Question

【題目】兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面，質量均為m的金屬細桿mb、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R，整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，ab桿在平行于水平導軌的恒定拉力F作用下由靜止開始向右運動，同時將cd桿緊貼軌道由靜止釋放，當ab桿向右運動距離s時，剛好沿導軌做勻速直線運動(重力加速度為g)。

(1)求ab桿沿導軌勻速運動時的速度大小；

(2)求從ab桿開始運動到剛好勻速的整個過程中回路電流產生的焦耳熱；

(3)求當mb桿向右剛好做勻速直線運動時cd桿的速度

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）ab桿沿導軌勻速運動時：

對ab桿：，

得到：

（2）從ab桿運動到剛好勻速的整個過程中

對ab桿：

則：

又：

則：

（3）ab桿運動高剛好勻速的整個過程中：

對ab桿：

又由于：

解得：

對cd桿：

得到：