如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存...

问题详情：

如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：

（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x；

（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；

（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR．

【回答】

（1）导体棒在磁场外，由动能定理有   （2分）

解得             （1分）

（2）导体棒刚进磁场时产生的电动势       （1分）

由闭合电路欧姆定律有         （1分）

又             （1分）

由牛顿第二定律有         （1分）

解得         （2分）

（3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有    （1分）

导体棒克服安培力做功         （1分）

电路中产生的焦耳热          （1分）

电阻R上产生的焦耳热        （1分）

解得          （2分）

知识点：专题八 电磁感应

题型：综合题