如图所示，相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨由两种材料组成．PG右侧部分单位长度电阻为r 0 ，且
| 如图所示，相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨由两种材料组成．PG右侧部分单位长度电阻为r 0 ，且PQ=QH=GH=L．PG左侧导轨与导体棒电阻均不计．整个导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B．质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动，在到达PG之前导体棒AC已经匀速． （1）求当导体棒匀速运动时回路中的电流； （2）若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v 1 ，试计算此时导体棒加速度； （3）若导体棒初始位置与PG相距为d，运动到QH位置时速度大小为v 2 ，试计算整个过程回路中产生的焦耳热．  |
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（1）导体棒匀速运动时拉力与安培力平衡，根据平衡条件得：F=BIL，
得：I=
F
BL
（2）导体棒运动到PQ中点时速度大小为v 1 ，产生的感应电动势为：E=BLv 1
闭合回路中总电阻为：R=2Lr 0
感应电流为：I=
E
R
导体棒AC所受安培力大小为：F A =BIL
联立得：F A =
B 2 L 2 v 1
2L r 0 =
B 2 L v 1
2 r 0
根据牛顿第二定律得：F-
B 2 L v 1
2 r 0 =ma
则得：a=
F
m -
B 2 L v 1
2m r 0
（3）根据能量守恒定律得：Q=F（d+L）-
1
2 m
v 22
答：（1）当导体棒匀速运动时回路中的电流为
F
BL ；
（2）计算此时导体棒加速度为
F
m -
B 2 L v 1
2m r 0 ；
（3）整个过程回路中产生的焦耳热为F（d+L）-
1
2 m
v 22 ．
得：I=
F
BL
（2）导体棒运动到PQ中点时速度大小为v 1 ，产生的感应电动势为：E=BLv 1
闭合回路中总电阻为：R=2Lr 0
感应电流为：I=
E
R
导体棒AC所受安培力大小为：F A =BIL
联立得：F A =
B 2 L 2 v 1
2L r 0 =
B 2 L v 1
2 r 0
根据牛顿第二定律得：F-
B 2 L v 1
2 r 0 =ma
则得：a=
F
m -
B 2 L v 1
2m r 0
（3）根据能量守恒定律得：Q=F（d+L）-
1
2 m
v 22
答：（1）当导体棒匀速运动时回路中的电流为
F
BL ；
（2）计算此时导体棒加速度为
F
m -
B 2 L v 1
2m r 0 ；
（3）整个过程回路中产生的焦耳热为F（d+L）-
1
2 m
v 22 ．
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