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图13
(1)棒ab在离开磁场下边界时的速度；
(2)棒ab通过磁场区的过程中整个电路所消耗的电能.
查看习题详情和答案>>如图13所示，光滑、足够长、不计电阻、轨道间距为l的平行金属导轨MN、PQ，水平放在竖直向下的磁感应强度不同的两个相邻的匀强磁场中，左半部分为Ι匀强磁场区，磁感应强度为B1；右半部分为Ⅱ匀强磁场区，磁感应强度为B2，且B1=2B2。在Ι匀强磁场区的左边界垂直于导轨放置一质量为m、电阻为R1的金属棒a，在Ι匀强磁场区的某一位置，垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻为R2的金属棒b。开始时b静止，给a一个向右冲量I后a、b开始运动。设运动过程中，两金属棒总是与导轨垂直。
（1）求金属棒a受到冲量后的瞬间通过金属导轨的感应电流；
（2）设金属棒b在运动到Ι匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度，求金属棒b在Ι匀强磁场区中的最大速度值；
（3）金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后，金属棒b再次达到匀速运动状态，设这时金属棒a仍然在Ι匀强磁场区中。求金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后的运动过程中金属棒a、b中产生的总焦耳热。
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如图13所示，光滑、足够长、不计电阻、轨道间距分别为l1和l2（l1=2 l2）的平行金属导轨CD、EF和MN、PQ，水平放在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，在轨道间距为l1匀强磁场区的左边界垂直于导轨放置一质量为m、电阻为R1的金属棒a（长度略大于l1），在轨道间距为l1匀强磁场区的另一位置，垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻分布均匀阻值为R2的金属棒b（长度略大于l2）。开始时b静止在轨道间距为l1的匀强磁场中，给a一个向右的初速度v0后a、b开始运动。设运动过程中，二金属棒总是与导轨垂直。
（1）求金属棒a获得初速度v0的瞬间金属棒b两端的电压；
（2）设金属棒b在轨道间距为l1匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度，求金属棒b的最大速度值；
（3）金属棒b进入轨道间距l2匀强磁场区后，金属棒b再次达到匀速运动状态，设这时金属棒a仍然在轨道间距为l1匀强磁场区中。求金属棒b进入轨道间距l2匀强磁场区后金属棒a、b中产生的总焦耳热。
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如图所示，光滑的平行导轨
P、Q相距1＝1 m，处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示电路，其中水平放置的平行板电容器C两极板M、N间距离d＝10 mm，定值电阻R1＝R3＝8 Ω，R2＝2 Ω，导轨电阻不计．磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场竖直向下穿过轨道平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时，电容器两极板之间质量m＝1×10－14 kg，带电量q＝－1×10－13 C的微粒恰好静止不动；当S逼和时，粒子立即以加速度a＝7 m/s2向下做匀加速运动取g＝10 m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且运动速度保持恒定．
求
(1)当S断开时，电容器上M、N哪个极板电势高；当S断开时，ab两端的路端电压是多大？(2)金属棒的电阻多大？
(3)金属棒ab运动的速度多大？
(4)S闭合后，使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大？
