Question

如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中粗線表示），R₁＝4Ω，R₂＝8Ω（導(dǎo)軌其他部分電阻不計(jì)）．導(dǎo)軌OAC的形狀滿足方程y＝2sin(x)(單位：m)．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面．一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v＝5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻．求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R₁上消耗的最大功率；（3）在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系．

Answer 1

答案：
解析：

解析：（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)F外＝F安E＝BLv I＝E/R總 F外＝BIL＝B2L2v/R總 Lmax＝2sin＝2m R總＝＝8/3Ω Fmax＝0.22×22×5.0×3/8＝0.3N （2）P1＝E2/R1＝B2L2v2/R1＝0.22×22×5.02/4＝1W (3)金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間的長(zhǎng)度隨時(shí)間變化 L＝2sin(x)m且x＝vt，E＝BLv， I＝

提示：