试题分析:(1)MN进入磁场前受重力、导轨支持力做匀加速直线运动。进入磁场前磁场随时间均匀增加,因此MNBC回路中产生感应电流,由法拉第电磁感应定律可求得感应电动势。
(2)MN进入磁场后磁场恒定,但MN切割磁感线在回路中产生感应电流,因此MN此时受安培力作用而平衡,即
,产生的热量可由焦耳定律求出。
解答过程:(1)导体棒MN进入磁场前,回路MNBC中产生感生电动势, 由法拉第电磁但应定律得:
2分
根据闭合电路欧姆定律得:
2分
电阻R两端的电压为:
2分
(2)导体棒MN进入磁场后,以速度v作匀速直线运动,磁场为B
1恒定不变,感应电动势为:
2分
根据闭合电路欧姆定律,导体棒中的电流为:
2分
由导体棒MN受力平衡得:
2分
解得:
2分
导体棒在磁场中运动的时间为:
2分
电阻R上产生的焦耳热为:
2分