如圖所示，光滑平行的水平金屬導軌MNPQ相距，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間矩形區域內有垂直於...
來源：國語幫 1.59W
問題詳情：
如圖所示，光滑平行的水平金屬導軌MNPQ相距
，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間
矩形區域內有垂直於導軌平面豎直向下、寬為
的勻強磁場，磁感應強度為B。一質量為
，電阻為
的導體棒
，垂直擱在導軌上，與磁場左邊界相距
。現用一大小為F、水平向右的恆力拉
棒，使它由靜止開始運動，棒
在離開磁場前已經做勻速直線運動（棒
與導軌始終保持良好的接觸，導軌電阻不計）。求：
（1）棒
在離開磁場右邊界時的速度；
（2）棒
通過磁場區的過程中整個迴路所消耗的電能；
（3）試分析討論
棒在磁場中可能的運動情況。
【回答】
（1）
棒離開磁場右邊界前做勻速運動的速度為
，產生的電動勢為：
電路中電流：
，對
棒，由平衡條件得：
，解得：
。
故棒
在離開磁場右邊界時的速度
。， （2）由能量守恆定律：
解得：
故棒
通過磁場區的過程中整個迴路所消耗的電能為：
。
（3）設棒剛進入磁場時速度為
，由：
可以得到：
。
棒在進入磁場前做勻加速直線運動，在磁場中的運動可分三種情況討論：
①若
（或
），則棒做勻速直線運動；
②若
（或
），則棒先加速後勻速；
③若
（或
），則棒先減速後勻速。
知識點：專題八 電磁感應
題型：計算題
