Question

（8分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距，導(dǎo)軌上端連接著電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻為R2＝的金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab桿由靜止釋放，經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到最大速率，取g=10m/s2，求此時(shí)：

（1）桿的速率；

（2）桿兩端電壓；

（3）電阻R1消耗的電功率。

 

 

Answer 1

（1）3m/s （2）.0.5V (3).0.25W

【解析】

試題分析：（1）桿向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí)，有mg＝BIL（1分）

又在桿運(yùn)動(dòng)過程中切割磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流，即：

（1分）

（1分）

解以上三式得：（1分）

（2）據(jù)歐姆定律可以求得：（2分）

（3）當(dāng)電流流經(jīng)電阻時(shí)，電阻消耗功率為：（2分）

考點(diǎn)：本題考查物體平衡條件、閉合電路歐姆定律、功率和電動(dòng)勢(shì)。