(1)电路中产生的感应电动势为:E=
△Φ △t
通过电阻R的电量为:q=I△t=
E△t R
导体棒通过I区过程:△Φ=BLx0
解得:q=
BLx0
R
故导体棒穿越磁场区1的过程中通过电阻R的电量:q=
.BLx0
R
(2)设导体棒运动时速度为v0,则产生的感应电流为:
I0=
=E R
BLv0
R
导体棒受到的安培力与水平向右的恒力F0平衡,则
BI0L=F0
解得:v0=
F0R
B2L2
设棒通过磁场去I在△t时间内速度的变化为△v,对应的位移为△x,则
F0?BIL=m
△v △t
△v=
△t?F0 m
v△=
B2L2
mR
△t?F0 m
△x
B2L2
mR
则∑△v=
∑△t?F0 m
∑△x
B2L2 mR
解得:t=
+
B2L2x0
F0R
mR
B2L2
故棒通过磁场区1所用的时间t=
+
B2L2x0
F0R
.mR
B2L2
(3)设进入I区时拉力为F1,速度v,则有:
F1x0=
mv2 1 2
F1?
=0
B2L2v R
解得:F1=
,v=2B4L4x0
mR2
2B2L2x0
mR
进入i区的拉力:Fi=
.2i2B4L4x0 mR2
导体棒以后通过每区域都以速度v做匀速运动,由功能关系有:
Q=F1x0+F2x0+…+Fnx0
解得:Q=
(12+22+…n2)2
B4L4
x
mR2
故棒ab通过第i磁场区时的水平拉力的拉力:Fi=
,棒ab在穿过整个磁场区过程中回路产生的电热Q=2i2B4L4x0 mR2
(12+22+…n2).2
B4L4
x
mR2