Question

【題目】如圖所示，“ ”形金屬框架固定在水平面內，質量為m的導體棒PQ與框架形成一個邊長為L的正方形回路，導體棒PQ電阻為R，其余電阻不計，導體棒PQ與框架之間的動 摩擦因數μ=0.5。框架平面內存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t按圖乙所示規律變化，圖中B0、t0已知，0t0時間內導體棒PQ始終保持靜止，重力加速度為g。

（1）求0t0時間內導體棒PQ消耗的電功率；

（2）t0時刻開始對導體棒PQ施加一方向垂直該導體棒的水平恒力F，F=mg，導體棒PQ從靜止開始運動，運動距離s后做勻速運動，運動過程中導體棒PQ始終與框架垂直并與框架接觸良好，求從t0時刻至導體棒PQ做勻速運動的過程中，導體棒PQ產生的焦耳熱。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）0t0時間內回路中產生的感應電動勢：；

導體棒PQ消耗的電功率

（2）當導體棒勻速運動時滿足： ，

其中F=mg；

從t0時刻至導體棒PQ做勻速運動的過程中，導體棒PQ產生的焦耳熱：

解得：