如图所示,足够长的平行金属导轨倾斜放置,导轨所在平面倾角
θ=37°, 导轨间距
L=1m,在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场
B1,水平虚线下方有平行于导轨平面向下的匀强磁场
B2,两磁场的磁感应强度大小均为
B=1T.。导体棒
ab、
cd 垂直放置在导轨上,开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上,现给
ab 棒施加沿斜面向上的拉力
F,同时撤去对两导体棒的约束力,使
ab 沿斜面向上以
a=1m/s
2的加速度做匀加速直线运动,
cd 棒沿斜面向下运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数均为
μ=0.5,导体棒的质量均为
m=0.1kg,两导体棒组成的回路总电阻为
R=2Ω,导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
g=10m/s
2,sin37° =0.6 ; cos37° =0.8 ,求:
(1)当
cd 棒向下运动的速度达到最大时,
ab 棒受到的拉力大小;
(2)当回路中的瞬时电功率为 2W 时,在此过程中,通过
ab 棒横截面的电量;
(3)当
cd 棒速度减为零时,回路中的电流大小。
