Question

如圖所示存在范圍足夠大的磁場(chǎng)區(qū)，虛線OO′為磁場(chǎng)邊界，左側(cè)為豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁，右側(cè)為豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，B₁＝B₂＝B.有一質(zhì)量為m且足夠長(zhǎng)的U形金屬框架MNPQ平放在光滑的水平面上，框架跨過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)邊界OO′與框架的兩平行導(dǎo)軌MN、PQ垂直，兩導(dǎo)軌相距L，一質(zhì)量也為m的金屬棒垂直放置在右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)光滑的水平導(dǎo)軌上，并用一不可伸長(zhǎng)的繩子拉住，繩子能承受的最大拉力是F₀，超過(guò)F₀繩子會(huì)自動(dòng)斷裂，已知棒的電阻是R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，t＝0時(shí)刻對(duì)U形金屬框架施加水平向左的拉力F讓其從靜止開(kāi)始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

(1) 求在繩未斷前U形金屬框架做勻加速運(yùn)動(dòng)t時(shí)刻水平拉力F的大��；繩子斷開(kāi)后瞬間棒的加速度．

(2) 若在繩子斷開(kāi)的時(shí)刻立即撤去拉力F，框架和導(dǎo)體棒將怎樣運(yùn)動(dòng)，求出它們的最終狀態(tài)的速度．

(3) 在(2)的情景下，求出撤去拉力F后棒上產(chǎn)生的電熱和通過(guò)導(dǎo)體棒的電量．

 

Answer 1

【答案】

【解析】略