Question

【题目】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，另一边垂直于水平面，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，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，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，ab杆在平行于水平导轨的恒定拉力F作用下由静止开始向右运动，同时将cd杆紧贴轨道由静止释放，当ab杆向右运动距离s时，刚好沿导轨做匀速直线运动(重力加速度为g)。

(1)求ab杆沿导轨匀速运动时的速度大小；

(2)求从ab杆开始运动到刚好匀速的整个过程中回路电流产生的焦耳热；

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】（1）ab杆沿导轨匀速运动时，对ab杆有：F=μmg+BI1L
又
联立解得
（2）从ab杆运动到刚好匀速的整个过程中，对ab杆，由动能定理得
Fs-μmgs-W克安=mv2
得 W克安=Fs-μmgs-mv2=
回路电流产生的焦耳热 Q=W克安
则 Q=Fs-μmgs-mv2=Fs-μmgs-。