Question

【題目】兩根相距為L的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面，質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿mb、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的恒定拉力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將cd桿緊貼軌道由靜止釋放，當(dāng)ab桿向右運(yùn)動(dòng)距離s時(shí)，剛好沿導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動(dòng)(重力加速度為g)。

(1)求ab桿沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小；

(2)求從ab桿開始運(yùn)動(dòng)到剛好勻速的整個(gè)過程中回路電流產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)求當(dāng)mb桿向右剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)cd桿的速度

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）ab桿沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：

對(duì)ab桿：，

得到：

（2）從ab桿運(yùn)動(dòng)到剛好勻速的整個(gè)過程中

對(duì)ab桿：

則：

又：

則：

（3）ab桿運(yùn)動(dòng)高剛好勻速的整個(gè)過程中：

對(duì)ab桿：

又由于：

解得：

對(duì)cd桿：

得到：