如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m，导轨平面与水平面的夹角=37°，其上端接一阻值为3Ω的灯泡D。在虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，且磁感应强

Question

如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m，导轨平面与水平面的夹角 =37°，其上端接一阻值为3Ω的灯泡D。在虚线L ₁ 、L ₂ 间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，且磁感应强度B＝1T，磁场区域的宽度为d=3.75m，导体棒a的质量m _a =0.2kg、电阻R _a =3Ω；导体棒b的质量m _b =0.1kg、电阻R _b =6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨向下滑动，b恰能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。不计a、b之间的作用，g=10m/s ² ，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）b棒进入磁场时的速度？
（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？
（3）假设a棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量？

Answer 1

（1）设b棒进入磁场时速度V _b ，对b受力分析，由平衡条件可得

由电路等效可得出整个回路的等效电阻

（2）b棒穿出磁场前，a棒一直匀加速下滑，下滑的加速度
b棒通过磁场时间
a进入磁场时速度
a棒切割磁感线产生感应电动势

灯泡实际功率
（3）设a棒最终匀速运动速度为 ，a受力分析，由平衡条件可得

解得：
对a棒穿过磁场过程应用动能定理

由功能关系可知，电路中产生的热量