2017学年第二学期高三物理(浦东排)(2)

20．（15分）如图所示，光滑平行金属导轨水平放置，导轨间距为L，处于磁感应强度为

B的竖直向上的有界匀强磁场中。金属棒Q放置在导轨上，棒的中点与一水平固定的力传感器连接在一起。质量为m的金属棒P以速度v0向右进入磁场区域，两棒始终与导轨垂直且接触良好，两棒未发生碰撞，电阻均为R，其余部分电阻不计。 （1）求P棒刚进入磁场时所受到的安培力大小和方向； （2）求P棒刚进入磁场时加速度大小及其发热功率；

（3）试通过推理分析说明P棒进入磁场后加速度和速度的变化情况；

（4）试定性画出P棒进入磁场后的整个运动过程中力传感器读数F随时间t的变化曲线。

（力传感器受到拉力时读数为正值，受到压力时读数为负值）

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