Question

如圖所示，兩根固定在水平面上的光滑的平行金屬導軌MN，PQ，一端接有電阻為R的電阻，處于方向豎直向下的勻強磁場中．在導軌上垂直導軌跨放質量為m的金屬直桿，金屬桿的電阻為r，金屬桿與導軌接觸良好，導軌足夠長且電阻不計．金屬桿在垂直桿的水平恒力F作用下向右勻速運動時，電阻R上消耗的電功率為P，從某一時刻開始撤去F，求撤去F后：

(1)通過電阻R的電流方向？

(2)金屬桿的速度、加速度變化情況？

(3)電阻R上產生的焦耳熱是多少？

(4)當電阻R上消耗的電功率為P時，金屬桿的加速度大小和方向？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)由右手定則可知，感應電流方向為N→Q． 　　(2)在安培力的作用下，金屬桿的速度逐漸減小，安培力也減小，所以加速度減小． 　　(3)設勻速運動時的速度為v，由能量守恒有： 　　F·v＝P·，v＝． 　　QR＝mv2×＝． 　　(4)由P＝I2R得，電流變為原來的，所以＝F． 　　a＝，方向向左．