Question

如圖所示，在同一水平面內有相互平行的兩條滑軌MN和PQ相距1.0m，垂直于滑軌平面豎直向上的勻強磁場的磁感強度B=1T，垂直于滑軌放置的金屬棒ab和cd的質量均為1kg，電阻均為1（其它電阻不計），與滑軌間的動摩擦因數均=0.5，先固定cd棒，問:

(1)當向左作用在ab上的拉力F的功率為多少時，才能使ab棒以=10m／s的速度做勻速直線運動?   

(2)若撤去外力，則在ab棒繼續運動直到停止的過程中，設通過其橫截面的電量為1.9C，則在此過程中ab棒消耗的電能是多少？

(3)若本題中棒cd也不固定，設其它情形和已知數據均不改變，則請判斷（1)中拉力的功率是變大還是變小？

 

Answer 1

【答案】

(1)  (2)  (3) 拉力的功率不變

【解析】(1)ab棒勻速有       得         功率    

  (2)      得    

克服摩擦力的功為 :

消耗的電能共為:       所以：

 (3) 拉力的功率不變（依然靜止）

這是一道力電綜合題，涉及到受力分析，運動過程分析，應用平衡狀態列方程求解，另外，換涉及到求功和功率的問題。