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（14分）如图所示，两根相距为L的金属轨道固定于水平面上，导轨电

（14分）如图所示，两根相距为L的金属轨道固定于水平面上，导轨电阻不计，一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为µ，棒与导轨的接触电阻不计。导轨左端连有阻值为2R的电阻，有n段竖直向下的宽度为a间距为b的匀强磁场，磁感强度为B。金属棒初始位于OO′处，与第一段磁场相距2a。若此时金属棒有向右的初速度v0，为使金属棒保持v0一直向右穿过各磁场，需对金属棒施加一个水平向右的拉力。求:

（1）金属棒进入磁场前拉力F1的大小和进入磁场后拉力F2的大小；

（2）金属棒从OO′开始运动到刚离开第n段磁场过程中，拉力所做的功。

答案

（1）金属棒进入磁场前

                                                          (2分)

金属棒在磁场中运动时

                            (2分)

                                                           (2分)

                                                           (1分)

（2）在非磁场区域外力F1所做的功为

                    (3分)

在磁场区域外力F2所做的功为

                                     (3分)

在此过程拉力所做的总功

 (1分)

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