Question

【題目】如圖所示，固定位置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質量為m（質量分布均勻）的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數為μ。現桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂直）。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g。求：此過程中，

（1）導體棒剛開始運動時的加速度a

（2）導體棒速度的最大值vm

（3）導體棒中產生的焦耳熱Q

（4）流過電阻R的電量q

Answer 1

【答案】（1） （2）

（3） （4）

【解析】

（1）導體棒剛開始運動時，水平方向只受拉力F和摩擦力作用，則F-μmg=ma，解得

（2）桿受到的安培力：FB=BId=，
桿勻速運動時速度最大，由平衡條件得：F=FB+f，
即：F=+μmg，
解得：；