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【如图(a)所示,间距为L电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度恒为B不变;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应】
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问题描述:

如图(a)所示,间距为L电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度恒为B不变;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示.t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上也由静止释放.在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好.又已知cd棒的质量为m,区域Ⅱ沿斜面的长度也是L,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰好进入区域Ⅱ,重力加速度为g.求:

(1)通过cd棒中的电流大小和区域I内磁场的方向

(2)ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离s;

(3)ab棒从开始到下滑至EF的过程中,回路中产生的总热量.(结果均用题中的已知量表示)

孙连成回答:
  (1)如图所示,cd棒受到重力、支持力和安培力的作用而处于平衡状态,由平衡条件得 BIL=mgsinθ解得,I=mgsinθBL可见,回路中感应电流和感应电动势保持不变.由楞次定律可知,流过cd的电流方向为从d到c...
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