Question

圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)為0.40 m，電阻不計，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度B為0.50 T的勻強磁場垂直.質(zhì)量m為6.0×10^-3 kg，電阻為1.0 Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸.導(dǎo)軌兩端分別接有滑動變阻器和阻值為3.0 Ω的電阻R₁.當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率v勻速下滑，整個電路消耗的電功率P為0.27 W，重力加速度取10 m/s²，試求速率v和滑動變阻器接入電路部分的阻值R₂.

Answer 1

4.5 m/s     6.0 Ω

解析：由能量守恒有：mgv=P

代入數(shù)據(jù)，解得v=4.5 m/s

導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢：E=Blv

設(shè)電阻R₁與R₂的并聯(lián)電阻為R_并，ab棒的電阻為r，則電路中總電阻R=又滿足P=EI

由以上四式聯(lián)立得：R₂=6.0 Ω.