Question

【題目】如圖所示，傾角為的“U”型金屬框架下端連接一阻值為R的電阻，相互平行的金屬桿MN、PQ間距為L，與金屬桿垂直的虛線、區(qū)域內(nèi)有垂直于框架平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，、間距為d，一長為L，質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒在金屬框架平面上與磁場(chǎng)上邊界距離d處從靜止開始釋放，最后能勻速通過磁場(chǎng)下邊界，重力加速度為g，（金屬框架摩擦及電阻不計(jì)），求

（1）導(dǎo)體棒剛達(dá)到磁場(chǎng)上邊界時(shí)速度大小；

（2）導(dǎo)體棒勻速通過磁場(chǎng)下邊界時(shí)的速度大小；

（3）導(dǎo)體棒穿過磁場(chǎng)過程中，回路產(chǎn)生的電能。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）由機(jī)械能守恒定律得：，解得

（2）導(dǎo)體棒勻速通過磁場(chǎng)下邊界時(shí)，由受力平衡得：，

解得：

（3）由能量守恒得，回路產(chǎn)生的電能：