如图所示，两根正对的距离为l的平行金属直轨道MN、M'N'位于同一水平面上，两端M、M'之间接一阻值为R的定值电阻，N、N'端与两条位于竖直面内的半径均为R0的半圆形光滑金属-高中物理-n多题

◎ 题干

如图所示，两根正对的距离为l的平行金属直轨道MN、M'N'位于同一水平面上，两端M、M'之间接一阻值为R的定值电阻，N、N'端与两条位于竖直面内的半径均为R₀的半圆形光滑金属轨道NP、N'P'平滑连接，直轨道的右侧处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域的宽度为s，且其右边界与NN'重合，现有一质量为m、电阻为r的导体杆ab静止在距磁场的左边界为s处。在与杆垂直的水平向右恒力F的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场右边界时撤去F，结果导体杆ab恰好能以最小的速度通过半圆形轨道的最高点PP'。已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数为μ，轨道的电阻可忽略不计，重力加速度为g，求：
（1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；
（2）导体杆穿过磁场的过程中，整个电路中产生的焦耳热。

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◎ 知识点

根据n多题专家分析，试题“如图所示，两根正对的距离为l的平行金属直轨道MN、M'N'位于同一水平面上，两端M、M'之间接一阻值为R的定值电阻，N、N'端与两条位于竖直面内的半径均为R0的半圆形光滑金属…”主要考查了你对【电磁感应现象中的切割类问题】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

◎ 相似题

与“如图所示，两根正对的距离为l的平行金属直轨道MN、M'N'位于同一水平面上，两端M、M'之间接一阻值为R的定值电阻，N、N'端与两条位于竖直面内的半径均为R0的半圆形光滑金属”考查相似的试题有：

● 如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.1m、匝数n＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）● abcd是质量为m，长和宽分别为b和l的矩形金属线框，有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向竖直向上。已知 ● 如图所示，在竖直平面内一足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1=0.4m，放置在磁感应强度为B1=5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向里，一质量为m=0.8kg的金属棒ab，● 如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L。一个质量为m、一边长度也为L的方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面 ● 如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以