题目内容
【题目】水平桌面上固定着两相距为L的平行金属导轨，导轨右端接电阻R，在导间存在宽度均为d的有界匀强磁场区域I和Ⅱ，磁感应强度为B，方向竖直向下。I区和Ⅱ区之间有宽为s0的无场区。金属棒CD质量为m，电阻为r，水平置于导轨上，用绝缘水平细线通过定滑轮与质量也为m的物体A相连，金属棒CD从距I区左边界s处由静止释放，运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直。在棒穿过两磁场区域的过程中，通过电阻R的电流变化情况相同，重力加速度为g，不计其它电阻、摩擦力。求：
（1）金属棒刚进入磁场区域I时，受到的安培力的大小和方向；
（2）金属棒刚离开磁场区域I时的速度；
（3）金属棒穿越区域I的时间。
【答案】（1）
，水平向左（2）
（3）
【解析】（1）设金属棒刚进入I区的速度为
，由机械能守恒定律可得
由
，闭合回路欧姆定律
，安培力
联立解得
，方向水平向左
（2）由题意可知，进入II区的初速度与进入I区的初速度相同
金属棒在I区和II区之间的无磁场区运动
对金属棒
，对物体A： 
，解得
由
，解得
（3）对金属棒
对物体A： 
又知道
， 
联立解得
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