如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°，导轨间距l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，方向垂直斜面向上．将甲乙两电阻阻值相同、质量均为m=0.02kg的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距也为l，其中l=0.4m．静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动，加速度大小5m/s2．（取g=10m/s2）
（1）乙金属杆刚进入磁场时，发现乙金属杆作匀速运动，则甲乙的电阻R为多少？
（2）以刚释放时t=0，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向．
（3）乙金属杆在磁场中运动时，乙金属杆中的电功率多少？
（4）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中 * * 生热量Q=
J，试求此过程中外力F对甲做的功．1 30
（1）甲乙加速度相同（5m/s2），当乙进入磁场时，甲刚出磁场
乙进入磁场时v=
=2m/s①2glsinθ
乙受力平衡 mgsinθ=F=
②B2l2v 2R
R=
=B2l2v 2mgsinθ
=0.064Ω0.22×0.42×2 2×0.02×10×0.5
（2）甲在磁场中运动时，v=a•t=5t ③
根据牛顿第二定律得
F+mgsin30°-FA=ma
由于a=gsin30°
故外力F始终等于安培力，F=FA=IlB=
lB=0.25t④Blv 2R
F方向沿导轨向下
（3）乙在磁场中作匀速运动，P=I2R=(
)2R=0.1(w)⑤Blv 2R
（4）乙进入磁场前，甲乙发出相同热量，设为Q1，
此过程中甲一直在磁场中，外力F始终等于安培力，
则有 WF=W安=2 Q1 ⑥
乙在磁场中运动发出热量Q2，
利用动能定理mglsinθ-2 Q2=0
得Q2=0.02J ⑦
甲乙发出相同热量Q1=
（Q-Q2）=1 2
=0.0133J 1 75
由于甲出磁场以后，外力F为零．
得WF=2 Q1=0.0266J
答：
（1）甲乙的电阻R为0.064Ω．
（2）从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系为F=0.25t，F的方向沿导轨向下．
（3）乙金属杆在磁场中运动时，乙金属杆中的电功率为0.1W．
（4）此过程中外力F对甲做的功为0.0267J．