Question

如圖所示，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO₁O₁′O′ 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、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(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場上邊邊界相距d₀．現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計）．求：

小題1:棒ab在離開磁場下邊界時的速度；
小題2:棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；        
小題3:試分析討論ab棒在磁場中可能出現(xiàn)的運動情況。                                                              

Answer 1

小題1:
小題2:
小題3:

小題1:設(shè)ab棒離開磁場邊界前做勻速運動的速度為v，產(chǎn)生的電動勢為E = BLv
電路中電流 I = ……………對ab棒，由平衡條件得 mg－BIL = 0…
解得 v =
小題2:由能量守恒定律：mg(d₀ + d) = E_電 + mv²
解得，
小題3:設(shè)棒剛進(jìn)入磁場時的速度為v₀，由mgd₀ = mv₀²，得v₀ =
棒在磁場中勻速時速度為v = ，則
1當(dāng)v₀=v，即d₀ = 時，棒進(jìn)入磁場后做勻速直線運 
2當(dāng)v₀ < v，即d₀ <時，棒進(jìn)入磁場后做先加速后勻速直線運動
3當(dāng)v₀＞v，即d₀＞時，棒進(jìn)入磁場后做先減速后勻速直線運動