Question

(12分)如圖12所示，兩平行長直金屬導軌置于豎直平面內，間距為L，導軌上端有阻值為R的電阻，質量為m的導體棒垂直跨放在導軌上，并擱在支架上，導軌和導體棒電阻不計，接觸良好，且無摩擦．在導軌平面內有一矩形區域的勻強磁場，方向垂直于紙面向里，磁感應強度為B.開始時導體棒靜止，當磁場以速度v勻速向上運動時，導體棒也隨之開始運動，并很快達到恒定的速度，此時導體棒仍處在磁場區域內，試求：

(1)導體棒的恒定速度；

(2)導體棒以恒定速度運動時，電路中消耗的電功率．

 

Answer 1

【答案】

(1)v－　向上　(2)

【解析】(1)設棒速為v′，有

E＝BL(v－v′)                                                        ①

F_安＝BIL＝＝                                          ②

棒受力平衡有：mg＝F_安                                                                        ③

聯立得：v′＝v－                                                  ④

方向向上

(2)P＝                                                               ⑤

聯立①④⑤得：P＝.