Question

平行光滑導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0．4T，方向垂直于導(dǎo)軌平面。金屬棒ab以v速度向左勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌寬度L=1 m，電阻R₁=R₃=8 Ω，R₂=4 Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)(金屬棒ab電阻不能忽略)，平行板電容器水平放置，板間距離d=10 mm，內(nèi)有一質(zhì)量為m=10^-14 kg，電量q=10^-15C的粒子，在電鍵S斷開時(shí)粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)，S閉合后粒子以a=6 m／s²的加速度勻加速下落，g=10 m／s²。求：

(1)金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度為多少?

(2)S閉合后，作用于棒的外界拉力的功率為多少?

Answer 1

解：(1)當(dāng)K斷開時(shí)，由于粒子處于靜止，K閉合時(shí)：粒子做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以mg=qE=gV=1V，ε=U_C+。K閉合時(shí)：粒子做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以mg-q=ma。 V=0.4 V,ε=(r+8)=0.8+0.1r，所以解得ε=2V所以r=12Ω，因?yàn)棣?BLVV=m／s=5 m／s 

(2)S閉合后外力的功率P=FV=BILV=0.4×0.1×1×5 W=0．2 W