问题 选择题

如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d="0.5" m。导体棒a的质量=0. 2 kg,电阻=3Ω;导体棒b的质量=0. 1 kg、电阻= 6Ω,它们分别从图中MN处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。设重力加速度为。(不计ab之间的作用)求:

(1)在整个过程中,ab两棒克服安培力分别做的功;

(2)M点和N点距的高度。

答案

(1)因ab在磁场中匀速运动,由能量关系知

=1.0J

=0.5 J

(2)

(1)因ab在磁场中匀速运动,由能量关系知

=1.0J

=0.5 J

(2)b在磁场中匀速运动时:速度为,总电阻=7. 5Ω

b中的电流  ①

由以上各式得   ②

同理,a棒在磁场中匀速运动时:速度为,总电阻=5Ω

  ③

由以上各式得,  ④

   ⑤

  ⑥

  ⑦

   ⑧

由④⑤⑥⑦⑧得

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