Question

04（廣東卷）14 ．(15分)如圖，在水平面上有兩

條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)

軌間距離為，勻強(qiáng)磁場垂直

于導(dǎo)軌所在的平面（紙面）向

里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，

兩根金屬桿1、2擺在導(dǎo)軌上，

與導(dǎo)軌垂直，它們的質(zhì)量和電

阻分別為和,

兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，已知：桿1被外力拖動，以恒定的

速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動；達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，桿2也以恒定速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動，導(dǎo)軌的電阻可忽略，求此時桿2克服摩擦力做功的功率。

Answer 1

解法一：設(shè)桿2的運(yùn)動速度為v，由于兩桿運(yùn)動時，兩桿間和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢       ①

感應(yīng)電流      ②

桿2作勻速運(yùn)動，它受到的安培力等于它受到的摩擦力，  ③

導(dǎo)體桿2克服摩擦力做功的功率     ④

解得      ⑤

解法二：以F表示拖動桿1的外力，以I表示由桿1、桿2和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的電流，達(dá)

到穩(wěn)定時，對桿1有      ①

對桿2有       ②

外力F的功率      ③

以P表示桿2克服摩擦力做功的功率，則有  ④

由以上各式得      ⑤