如圖所示，光滑導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L，N、Q兩端接有定值電阻R。在兩導軌之間有一邊長爲...
問題詳情：
如圖所示，光滑導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L，N、Q兩端接有定值電阻R。在兩導軌之間有一邊長爲0.5L的正方形區域abcd，該區域內分佈着方向豎直向下、磁感應強度大小爲B的勻強磁場。一粗細均勻、質量爲m的金屬桿靜止在ab處，杆接入兩導軌之間的電阻也爲R。現用一大小爲F的恆力沿水平方向拉桿，使之由靜止向右運動，且杆在穿出磁場前已做勻速運動。已知杆與導軌接觸良好，不計其它電阻，求：
(1)杆勻速運動的速率v及杆穿出磁場前透過定值電阻R的電流方向；
(2)穿過整個磁場過程中，金屬桿上產生的電熱Q。
【回答】
(1)
；電流方向爲由N到Q；(2)
【詳解】
(1)根據法拉第電磁感應定律
由歐姆定律
杆所受安培力
杆勻速運動
聯立解得，杆勻速運動的速率
根據右手定則可知，杆穿出磁場前透過定值電阻R的電流方向爲由N到Q。
(2)設整個過程中產生的總電熱爲Q，根據能量守恆得
由串聯電路特點，杆上產生的電熱
聯立解得
知識點：電磁感應現象與應用
題型：解答題
