Question

_{如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端連接定值電阻R，導(dǎo)軌上水平虛線MNPQ區(qū)域內(nèi)，存在著垂直于軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．將質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界d處由靜止釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)距離s到達(dá)CD位置，速度增加到v1，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌的拉力，使導(dǎo)體棒以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后離開磁場(chǎng)．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且電接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g．求：}

_{（1）導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；}

_{（2）導(dǎo)體棒到達(dá)CD位置時(shí)，電阻R上的電功率P；}

_{（3）整個(gè)過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q．}

Answer 1

（2）導(dǎo)體棒到達(dá)CD位置時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)                  

        此時(shí)R上的電功率 

        解得                                          

（3）導(dǎo)體棒從MN運(yùn)動(dòng)到CD，由能量守恒定律有

 

以v₁的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，產(chǎn)生的熱量          

        整個(gè)過程中回路產(chǎn)生的熱量                        

解得  。