如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨距离为L,N、Q两端接有阻值为R的定值电阻,两导轨间有一边长为L2的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。一粗细均匀、质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,金属杆接在两导轨间的电阻为R。现用一恒力F沿水平方向拉杆,使之由静止向右运动,若杆拉出磁场前已做匀速运动,不计导轨的电阻,忽略空气阻力,求:
(1)金属杆做匀速运动时的速率;
(2)金属杆出磁场前的瞬间金属杆在磁场中的那部分两端的电压;
(3)金属杆穿过整个磁场过程中金属杆上产生的焦耳热。
L
2
【答案】(1)金属杆做匀速运动时的速率为;
(2)金属杆出磁场前的瞬间金属杆在磁场中的那部分两端的电压为;
(3)金属杆穿过整个磁场过程中金属杆上产生的焦耳热为FL-。
8
FR
B
2
L
2
(2)金属杆出磁场前的瞬间金属杆在磁场中的那部分两端的电压为
3
FR
BL
(3)金属杆穿过整个磁场过程中金属杆上产生的焦耳热为
1
4
16
m
F
2
R
2
B
4
L
4
【解答】
【点评】
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