Question

如圖甲所示，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L1＝2m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝30°角，上端連接阻值R＝1．5Ω的電阻；質(zhì)量為m＝0．4kg、阻值r＝0．5Ω的勻質(zhì)金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，距離導(dǎo)軌最上端為L2＝4m，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。整個裝置處于一勻強磁場中，該勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的情況如圖乙所示。（g=10m/s2）

（1）保持ab棒靜止，在0～4s內(nèi)，通過金屬棒ab的電流大小和方向；

（2）為了保持ab棒靜止，需要在棒的中點施加一垂直于棒且平行于導(dǎo)軌平面的外力F，求2s時外力F的大小和方向；

（3）5s后撤去外力，金屬棒由靜止開始向下滑動，滑行1．1m恰好勻速運動，求在此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

Answer 1