Question

【題目】如圖所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距l=1m，左端用R=3Ω的電阻連接，一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒與兩軌道垂直，靜止放在軌道上,軌道的電阻可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上，現(xiàn)用水平恒力F沿軌道向右拉導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻消耗的功率為3W。求：

（1）水平恒力F；

（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度；

Answer 1

【答案】（1）2N （2）2m/s

【解析】

（1）勻速時(shí)導(dǎo)體桿切割磁感線的速度為v

動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)： 。對(duì)于電路，由閉合電路的歐姆定律：

導(dǎo)體桿受到恒力和安培力平衡

解得：F=2N

(2)電阻R消耗的功率：

得：v=2m/s