（1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。 （2）若导体棒ab进入磁

（1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。

（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R₂上的电功率P₂。

（3）当导体棒进入磁场II时，施加一竖直向上的恒定外力F=mg的作用，求导体棒ab从开始进入磁场II到停止运动所通过的距离和电阻R₂上所产生的热量。

解：（1）（6分）以导体棒为研究对象，棒在磁场I中切割磁感线，棒中产生产生感应电动势，导体棒ab从A下落r/2时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，

由牛顿第二定律，得                 ①（1分）

式中                                      ②（1分）   

                                         ③（1分）                  

＝4R                         ④（2分）

由以上各式可得到                   ⑤（1分）

（2）（8分）当导体棒ab通过磁场II时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即，                             ⑥（1分）

                              ⑦（1分）

(或)

式中　　               ⑧（1分）

解得                      ⑨（2分）

导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动，有

                          ⑩ （1分）

得　　                    （2分）

（3）（6分）由动量定理得    （1分）

     即         

     即                     （1分）

        联立⑨解得                 （1分）

       停下来过程中重力做正功、外力F和安培力做负功，由动能定理有

所以产生总热量为

                                     （1分）

       在电阻R₂上产生的热量为           （1分）

       联立⑨解得：            （1分）