Question

【題目】內(nèi)，其上端接一阻值為R的電阻；在兩導(dǎo)軌間OO′下方區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．現(xiàn)使電阻為r、質(zhì)量為m的金屬棒ab由靜止開始自O(shè)O′位置釋放，向下運動距離d后速度不再變化。（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計）

(1)求棒ab在向下運動距離d過程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱；

(2)棒ab從靜止釋放經(jīng)過時間t0下降了,求此時刻的速度大小；

(3)如圖乙在OO′上方區(qū)域加一面積為S的垂直于紙面向里的均勻磁場B'，棒ab由靜止開始自O(shè)O′上方一某一高度處釋放，自棒ab運動到OO′位置開始計時，B'隨時間t的變化關(guān)系，式中k為已知常量；棒ab以

速度v0進入OO′下方磁場后立即施加一豎直外力使其保持勻速運動。求在t時刻穿過回路的總磁通量和電阻R的電功率。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）對閉合回路

由平衡知識可知：

解得

由能量關(guān)系：

解得

（2） 由動量定理可知

解得

解得

（3）因為

由法拉第電磁感應(yīng)定律可得

解得