Question

如圖(a)所示，光滑的平行長直金屬導軌置于水平面內，間距為L、導軌左端接有阻值為R的電阻，質量為m的導體棒垂直跨接在導軌上．導軌和導體棒的電阻均不計，且接觸良好．在導軌平面上有一矩形區域內存在著豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B．開始時，導體棒靜止于磁場區域的右端，當磁場以速度v₁勻速向右移動時，導體棒隨之開始運動，同時受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達到恒定速度，此時導體棒仍處于磁場區域內．

(1)求導體棒所達到的恒定速度v₂；

(2)為使導體棒能隨磁場運動，阻力最大不能超過多少？

(3)導體棒以恒定速度運動時，單位時間內克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？

(4)若t＝0時磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運動，經過較短時間后，導體棒也做勻加速直線運動，其v－t關系如圖(b)所示，已知在時刻t導體棋睥瞬時速度大小為v_t，求導體棒做勻加速直線運動時的加速度大小．

Answer 1

答案：
解析：

(1)E＝BL(v1－v2)，I＝E/R，F＝BIL＝，速度恒定時有： 　　＝f，可得：v2＝v 　　(2)fm＝， 　　(3)P導體棒＝Fv2＝，P電路＝E2/R＝， 　　(4)因為－f＝ma，導體棒要做勻加速運動，必有v1－v2為常數，設