Question

【題目】如圖有兩根足夠長(zhǎng)且光滑的平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.1m放置，傾角為θ且sinθ=0.1，下端接有R=0.2Ω的電阻與電鍵S，在導(dǎo)軌上半部分有邊界與導(dǎo)軌垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中磁I寬度為d=2m，磁場(chǎng)II緊挨著磁場(chǎng)I，兩磁場(chǎng)方向均垂直于導(dǎo)軌平面，磁場(chǎng)II的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2=1T。磁場(chǎng)I的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1在0至1s內(nèi)隨時(shí)間均勻增加，1s之后為某一恒定值。t=0時(shí)，閉合S，同時(shí)在磁場(chǎng)II中放置兩根相同質(zhì)量均為0.1kg的導(dǎo)體棒，位置如圖所示，電阻均為R，發(fā)現(xiàn)兩導(dǎo)體棒均剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。t=1s時(shí)，斷開S，發(fā)現(xiàn)當(dāng)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)立即開始勻速運(yùn)動(dòng)，b棒剛要出磁場(chǎng)I時(shí)沿斜面向下的加速度為 ，g =10m/s2.求：

(1)t=1s前，通過a棒電流大小；

(2)t=1s之后，磁場(chǎng)I的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；

(3)b棒在磁場(chǎng)I中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及b棒在整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

【答案】(1)1A (2)1T (3) 0.44J

【解析】(1)由a、b棒靜止可知，，代入數(shù)據(jù)可解得：；

(2) t=1s時(shí)，斷開S，a、b棒開始向下運(yùn)動(dòng)，a棒剛進(jìn)磁場(chǎng)I時(shí)立即開始勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可知，

由以上三式解得：。