Question

【題目】如圖，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌置于水平面（紙面）內(nèi)，軌間距為l，左端連有阻值為R的電阻．一金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場區(qū)域．已知金屬桿以速度v0向右進入磁場區(qū)域，做勻變速直線運動，到達磁場區(qū)域右邊界（圖中虛線位置）時速度恰好為零．金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好．除左端所連電阻外，其他電阻忽略不計．求金屬桿運動到磁場區(qū)域正中間時所受安培力的大小及此時電流的功率．

Answer 1

【答案】 ，

【解析】設(shè)導(dǎo)體棒在中間的位置時的速度為v，由運動學(xué)公式有：

v2﹣v02=2ax中=v02 -0

解得：v=

此時導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=Blv，

依據(jù)閉合電路歐姆定律，則電路中電流為： ，

再由安培力公式有：F=BIl，

解得：F=BIl=；

導(dǎo)體棒電流的功率為：

P=Fv=。