如图13甲所示，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面

图13

(1)求通过ab棒的电流，并确定CDEF矩形区域内磁场的方向；

(2)当ab棒进入CDEF区域后，求cd棒消耗的电功率；

(3)能求出ab棒刚下滑时离CD的距离吗?若不能，则说明理由；若能，请列方程求解，并说明每一个方程的解题依据.

(4)根据以上信息，还可以求出哪些物理量?请说明理由.

(1)如图所示，对于cd棒，受到重力、支持力和安培力的作用而处于平衡状态由力的平衡条件有BIL=Mgsinθ

第19题图

通过ab、cd棒的电流相等，解得通过ab棒的电流为：I=Mgsinθ/(BL)

根据题意，回路中电流始终保持不变.因此，回路中电动势保持不变.可知：在t_x时刻ab刚好到达CDEF区域的边界CD.

在0—t_x内，由楞次定律可判定：CDEF区域区域内的磁场方向垂直于斜面向下

(2)ab棒进入CDEF区域后，磁场不再发生变化，在ab、cd和导轨构成的回路中，ab相当于电源，cd相当于外电阻

有P=I²R=(Mgsinθ/BL)²R

(3)能求出ab棒刚下滑时离CD的距离.ab进入CDEF区域前只受重力和支持力作用做匀加速运动，进入CDEF区域后将做匀速运动.设ab刚好到达CDEF区域的边界CD处的速度大小为v，刚下滑时离CD的距离为s.由法拉第电磁感定律有：

在0—t_x内：E₁=ΔΦ/Δt=(2B-B)(2L×L)/t_x=2BL²/t_x

在t_x后：E₂=BLv

因E₁=E₂

解得：v=

由s=(0+v)t_x/2

解得s=L

(4)根据以上信息，还可以求出ab刚好到达CDEF区域的边界CD处的速度大小为v、ab到达CDEF区域的边界CD处所需的时间、ab棒的质量及电阻等.