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【如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置,在其左端连接倾角为θ=37°的光滑金属导轨ge、hc,导轨间距均为L=1m,在水平导轨和倾斜导轨上,各放一根与导轨垂直的金属杆,金属杆】
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问题描述:

如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置,在其左端连接倾角为θ=37°的光滑金属导轨ge、hc,导轨间距均为L=1m,在水平导轨和倾斜导轨上,各放一根与导轨垂直的金属杆,金属杆与导轨接触良好、金属杆a、b质量均为m=0.1kg、电阻Ra=2Ω,Rb=3Ω,其余电阻不计,在水平导轨和倾斜导轨区域分别有竖直

向上和竖直向下的匀强磁场B1,B2,且B1=B2=0.5T.已知从t=0时刻起,杆a在外力F1作用下由静止开始水平向右运动,杆b在水平向右的外力F2作用下始终保持静止状态,且F2=0.75+0.2t(N).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)

(1)通过计算判断杆a的运动情况;

(2)从t=0时刻起,求1s内通过杆b的电荷量;

(3)已知t=0时刻起,2s内作用在杆a上的外力F1做功为5.33J,则这段时间内杆b上产生的热量为多少?

林心南回答:
  (1)因为杆b静止,所以有:F2-B2IL=mgtan37°,而F2=0.75+0.2t(N)代入数据解得I=0.4A.整个电路中的电动势由杆a运动产生,故E=I(Ra+Rb)=B1Lv,解得v=4t所以杆a做加速度为a=4m/s2的匀加速运动.(2)杆a在1s内运...
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