如图所示，电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R．在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=
◎ 题目
| 如图所示，电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R．在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0.5m．导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场． 设重力加速度为g=10m/s2．（不计a、b之间的作用）求： （1）在整个过程中，a、b两棒克服安培力分别做的功； （2）M点和N点距L1的高度．  |
◎ 答案
| （1）根据功能关系得到，a棒克服安培力分别做的功Wa=magd=1.0J，b棒克服安培力分别做的功Wb=mbgd=0.5J． （2）b在磁场中匀速运动时：设速度为vb，总电阻R1=Rb+
b中的电流Ib=
b所受的安培力大小为Fb=BIbL 又由平衡条件得：Fb=mbg 由以上各式得：
同理，a棒：
由以上各式得，
又va=vb+gt d=vbt 联立以上三式得到 vb=
va=
由公式v2=2gh得到 ha=
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