Question

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，

杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动。

设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好，    

重力加速度为g。

求：ab杆匀速运动的速度v₁；

   ab杆所受拉力F；

   若测得cd杆匀速运动的速度为v₂，则在cd杆向下运动路程为h过程中，整个回路中产生的焦耳热为多少?

Answer 1

【小题1】

【小题2】

【小题3】

解析:

【小题1】ab杆向右运动时，ab杆中产生的感应电动势方向为a→b，大小为E=BLv₁，…   耐杆中的感应电流方向为d→c.cd杆受到的安培力方向水平向右

    安培力大小为①   

解①、③两式，ab杆匀速运动的速度为③

【小题2】ab杆所受拉力F=④

【小题3】设cd杆以v₂速度向下运动h过程中，ab杆匀速运动了s距离

    整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功