两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与水平和竖直
◎ 题目
| 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R． 整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动．设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好．重力加速度为g．求： （1）ab杆匀速运动的速度v1； （2）ab杆所受拉力F， （3）ab杆以v1匀速运动时，cd杆 以v2（v2已知）匀速运动，则在cd杆向下运动h过程中，整个回路中产生的焦耳热为多少？  |
◎ 答案
| （1）ab杆向右运动时，ab杆中产生的感应电动势方向为a→b， 大小为E=BLv1 cd杆中的感应电流方向为d→c．cd杆受到的安培力方向水平向右 安培力大小为F安=BIL=BL
cd杆向下匀速运动，有mg=μF安② 解①、②两式，ab杆匀速运动的速度为v1=
（2）ab杆所受拉力F=F安+μmg=
（3）设cd杆以v2速度向下运动h过程中，ab杆匀速运动了s距离 ∵
整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功 解得：Q=F安s=
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