Question

（08年上海黄埔模拟）（12分）如图所示，固定在磁感应强度为B、方向垂直纸面的匀强磁场中的正方形线框abcd边长为L，正方形线框水平放置。其中ab边和cd边是电阻为R的均匀电阻丝，其余两边电阻不计。现有一段长度、粗细、材料均与ab边相同的电阻丝PQ架在线框上，并受到与ab边平行的恒定水平力F的作用从ad边滑向bc边。PQ在滑动中与线框接触良好，P和Q与边框间的动摩擦因素均为。电阻丝PQ的质量为m。当PQ滑过的距离时，PQ的加速度为a，求：

（1）此时通过aP段电阻丝的电流；

（2）从开始到此时过程中整个电路产生的焦耳热。

Answer 1

解析：

    （1）设加速度为a时，PQ中的电流为I，aP中的电流为，

由牛顿第二定律：

 

得                                               

由电路的并联关系得： 

                                     

所以   

                                      

（2）设加速度为a时，棒PQ的速度为。

 

外电路的电阻： 

                       

   

                                  

 

 

                                           

整个电路产生的焦耳热为，而 

 

所以