Question

如图13所示，光滑、足够长、不计电阻、轨道间距分别为l₁和l₂（l₁=2 l₂）的平行金属导轨CD、EF和MN、PQ，水平放在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，在轨道间距为l₁匀强磁场区的左边界垂直于导轨放置一质量为m、电阻为R₁的金属棒a（长度略大于l₁），在轨道间距为l₁匀强磁场区的另一位置，垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻分布均匀阻值为R₂的金属棒b（长度略大于l₂）。开始时b静止在轨道间距为l₁的匀强磁场中，给a一个向右的初速度v₀后a、b开始运动。设运动过程中，二金属棒总是与导轨垂直。

（1）求金属棒a获得初速度v₀的瞬间金属棒b两端的电压；

（2）设金属棒b在轨道间距为l₁匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度，求金属棒b的最大速度值；

（3）金属棒b进入轨道间距l₂匀强磁场区后，金属棒b再次达到匀速运动状态，设这时金属棒a仍然在轨道间距为l₁匀强磁场区中。求金属棒b进入轨道间距l₂匀强磁场区后金属棒a、b中产生的总焦耳热。

 

Answer 1

（1）U=

（2）v₀/2

（3）