Question

（16分）如圖所示，足夠長的光滑導軌ab、cd固定在豎直平面內，導軌間距為l，b、c兩點間接一阻值為R的電阻。ef是一水平放置的導體桿，其質量為m、有效電阻值為R，桿與ab、cd保持良好接觸。整個裝置放在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直�，F(xiàn)用一豎直向上的力拉導體桿，使導體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運動，上升了h高度，這一過程中bc間電阻R產生的焦耳熱為Q，g為重力加速度，不計導軌電阻及感應電流間的相互作用。求：

⑴導體桿上升到h過程中通過桿的電量；

⑵導體桿上升到h時所受拉力F的大��；

⑶導體桿上升到h過程中拉力做的功。

Answer 1

（16分）

（1）感應電量                 （1分）

根據(jù)閉合電路的歐姆定律        （1分）

根據(jù)電磁感應定律，得         （2分）

               （2分）

（2）設ef上升到h時，速度為v₁、拉力為F，根據(jù)運動學公式，得

                   （1分）

根據(jù)牛頓第二定律，得

              （2分）

根據(jù)閉合電路的歐姆定律，得

                        （1分）       

綜上三式，得    （2分）

（3）由功能關系，得

      （2分）

              （2分）