题目内容
如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间接有一个阻值为R的电阻，在两导轨间的矩形区域OO1O1' O'内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距d0，现使ab棒南静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨的电阻不计）．
(1)求棒ab离开磁场的下边界时的速度大小．
(2)求棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热．
(3)试分析讨论棒ab在磁场中可能出现的运动情况.
(1)设棒ab离开磁场的边界前做匀速运动的速度为v，产生的感应电动势为：
E=BLv …1分 电路中的电流
……1分
对棒ab，由平衡条件得：mg-BIL=0 ……2分 解得：
……2分
(2)设整个回路中产生的焦耳热为Q，由能量的转化和守恒定律可得：
2分 解得：
……1分
故
. ……2分
(3)设棒刚进入磁场时的速度为v0，由
2分 得：
…1分
棒在磁场中匀速运动时的速度
， ……1分
则 ①当v0=v，即
时，棒进入磁场后做匀速直线运动 ……1分
②当v0<v，即
时，棒进入磁场后先做加速运动，
后做匀速直线运动 1分
③当v0>v,即
时，棒进入磁场后先做减速运动，后做匀速直线运动 …1分
练习册系列答案
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物理选修3-3
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