Question

如圖所示存在范圍足夠大的磁場區(qū)，虛線OO′為磁場邊界，左側(cè)為豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B₁，右側(cè)為豎直向上的磁感應(yīng)強度為B₂的勻強磁場區(qū)，B₁＝B₂＝B.有一質(zhì)量為m且足夠長的U形金屬框架MNPQ平放在光滑的水平面上，框架跨過兩磁場區(qū)，磁場邊界OO′與框架的兩平行導(dǎo)軌MN、PQ垂直，兩導(dǎo)軌相距L，一質(zhì)量也為m的金屬棒垂直放置在右側(cè)磁場區(qū)光滑的水平導(dǎo)軌上，并用一不可伸長的繩子拉住，繩子能承受的最大拉力是F₀，超過F₀繩子會自動斷裂，已知棒的電阻是R，導(dǎo)軌電阻不計，t＝0時刻對U形金屬框架施加水平向左的拉力F讓其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動．

(1) 求在繩未斷前U形金屬框架做勻加速運動t時刻水平拉力F的大��；繩子斷開后瞬間棒的加速度．

(2) 若在繩子斷開的時刻立即撤去拉力F，框架和導(dǎo)體棒將怎樣運動，求出它們的最終狀態(tài)的速度．

(3) 在(2)的情景下，求出撤去拉力F后棒上產(chǎn)生的電熱和通過導(dǎo)體棒的電量．

 

Answer 1

【答案】

【解析】略