如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计．整个装

题目

如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计．整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s′后停止．已知在拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q为1.25C．在滑行s′的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J．求：

（1）导体杆运动过程中的最大速度v_m；
（2）拉力F的最大值F_m；
（3）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热．

答案

（1）导体杆先做加速运动，后匀速运动，撤去拉力后减速运动．设最大速度为vm研究减速运动阶段，由动量定理有−B.Il ×△t＝0−mvm ①而感应电量为：q＝.I×△t＝Bls/R ②联立①②两式可求出：vm=8m/s．故导体杆...