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相距为L的两根足够长的平行光滑导轨如图固定,导轨与水平方向的夹角为θ,导轨的电阻不计.在整个导轨平面内有垂直于导轨面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两导体棒ab和cd垂直
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问题描述:

相距为L的两根足够长的平行光滑导轨如图固定,导轨与水平方向的夹角为θ,导轨的电阻不计.在整个导轨平面内有垂直于导轨面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两导体棒ab和cd垂直于导轨水平放置,ab棒的质量为m,cd棒的质量为2m,两导体棒接入两导轨间的有效电阻均为R.两导体棒间连有一根绝缘细线,用平行于导轨向上的恒力F作用于cd棒的中点,整体保持静止状态.某时刻,烧断细线,当ab棒沿导轨下滑s时,两棒的运动已经达到稳定状态.恒力F一直作用,两导体棒在运动中始终保持水平且与导轨接触良好,重力加速度设为g.求:

(1)恒力F的大小以及达到稳定运动状态时ab棒受的安培力F安的大小和方向

(2)达到稳定运动状态时通过ab棒的电流I的大小和方向

(3)ab棒的最大速度v1以及在ab棒由静止下滑s的过程中ab棒上产生的焦耳热Q.

戴喜生回答:
  (1)对整体由平衡条件有:F=3mgsinθ   达到稳定状态时,对ab棒:安培力FB=mgsinθ,方向沿斜面向上.   (2)由FB=BIL得:I=mgsinθBL
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