Question

 兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖  所示放置，它們各有一邊在同

一水平面內，另一邊垂直于水平面．質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸

形成閉合回路，桿與水平和豎直導軌之間有相同的動摩擦因數(shù)μ，導軌電阻不計，回

路總電阻為2R，整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中．當

ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌向右勻速運動時，cd桿也正好以某一速

度向下做勻速運動，設運動過程中金屬細桿ab、cd與導軌接觸良好，重力加速度為

g，求：

（1）ab桿勻速運動的速度v₁；

（2）ab桿所受拉力F；

（3）ab桿以v₁勻速運動時，cd桿以v₂（v₂已知）勻速運動，

則在cd桿向下運動h過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 （1）ab桿向右運動時，ab桿中產(chǎn)生的感應電動勢方向為a→b，

大小為                                            （1分）

cd桿中的感應電流方向為d→c，cd桿受到的安培力方向水平向右  

安培力大小為       ①         （2分）

cd桿向下勻速運動，有                ②          （1分）

解①、②兩式，ab桿勻速運動的速度為=  ③          (2分)

（2）ab桿所受拉力F+μmg④  (4分)

（3）設cd桿以速度向下運動過程中，ab桿勻速運動了距離，

， ∴                                     （3分）

整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功

==                  （3分）