如图,间距为L的两平行金属导轨右端接有电阻R,固定在离地高为H的平面上,空间存在着方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,杆获得一个大小为v0的水平初速度后向左运动并离开导轨,其落地点距导轨左端的水平距离为s。已知重力加速度为g,忽略一切摩擦,杆和导轨电阻不计。求:
(1)杆即将离开轨道时的加速度大小a;
(2)杆穿过匀强磁场的过程中,克服安培力做的功W,以及流过电阻的电荷量q。
【答案】(1)杆即将离开轨道时的加速度大小a为;
(2)杆穿过匀强磁场的过程中,克服安培力做的功W为,流过电阻的电荷量q为。
B
2
L
2
s
2
m
RH
2
g
H
(2)杆穿过匀强磁场的过程中,克服安培力做的功W为
1
2
m
(
v
2
0
-
g
s
2
2
H
)
m
v
0
-
ms
g
2
H
BL
【解答】
【点评】
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