Question

如圖所示，兩平行長直金屬導軌置于豎直平面內，間距為L，導軌上端有阻值為R的電阻，質量為m的導棒垂直跨放在導軌上，并擱在支架上，導軌和導棒電阻不計，接觸良好，且無摩擦。在導軌平面內有一矩形區域的勻強磁場，方向垂直紙面向里，磁感應強度為B。開始時導棒靜止，當磁場以速度v勻速向上運動時，導棒也隨之開始運動，并很快達到恒定的速度，此時導棒仍處在磁場區域內。試求：
（1）導棒的恒定速度；
（2）導棒以恒定速度運動時，電路中消耗的電功率。

Answer 1

解：（1）設棒速為，有 ①
 ②
棒受力平衡有：mg=F_安 ③
聯立得：，方向向上 ④
（2） ⑤
聯立①④⑤得：