Question

如圖所示，光滑平行的金屬導軌MN、PQ相距l，其框架平面與水平面成角，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間矩形區域內有垂直導軌平面向下、寬為d的勻強磁場，磁感應強度為B．一質量為m、電阻為r的導體棒ab，垂直擱置于導軌上，與磁場上邊界相距d₀,現使它由靜止開始運動，在棒ab離開磁場前已經做勻速直線運動（棒ab與導軌始終保持良好的接觸，導軌電阻不計）．求：

(1)棒ab在離開磁場下邊界時的速度，

 (2)棒ab通過磁場區的過程中整個電路所消耗的電能．

Answer 1

(1) 。

(2)

解析:

 (1)導體棒ab切割磁感線產生的電動勢E=BLv，產生的電流為，導體棒受到的安培力為F=BIl，導體棒出磁場時做勻速運動，受力平衡，即mgsin=F，聯立解得。。

(2)由能量轉化守恒得，

即。