如圖所示,間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、fg構(gòu)成傾角為θ的斜面,平行光滑金屬導(dǎo)軌bcde、ghij處于同一水平面內(nèi),bc、gh段間距為d,de、ij段間距為2d,傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌分別在b、g處由一小段光滑絕緣圓?。ㄩL(zhǎng)度可忽略)相連。傾斜導(dǎo)軌部分處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B(磁場(chǎng)均未畫(huà)出)。導(dǎo)體棒Q靜止于de、ij段,導(dǎo)體棒P從距bg為L(zhǎng)的位置由靜止釋放。導(dǎo)體棒P、Q的質(zhì)量均為m、電阻均為R,兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌af端接有電容C=
的電容器,bc、gh、de、ij段均足夠長(zhǎng),重力加速度為g,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及空氣阻力。求:
(1)導(dǎo)體棒P到達(dá)bg時(shí)的速度大??;
(2)導(dǎo)體棒P在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,閉合回路面積的改變量;
(3)導(dǎo)體棒P在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,導(dǎo)體棒P上產(chǎn)生的焦耳熱。