问题
计算题
(10分).如图所示,金属杆
,在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨的间距
,导轨上端接有
的电阻,导轨与金属杆的电阻不计,整个装置处于
的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面.当金属杆下滑时,每秒钟有
的重力势能减少,求杆下滑的速度的大小(不计空气阻力).
答案
当杆匀速下滑时,重力的功率等于电路的电功率,设重力的功率为
,则有:
(1)………………………4分
由法拉第电磁感应定律得:
(2) ………………………2分
联立(1)(2)解得:
代入数据得: 
即棒下滑的速度大小为 …………………………………4分
本题考查法拉第电磁感应定律，当杆匀速下滑时重力做的功完全转化为电功，即重力的功率等于电路的电功率，由E=Blv求得电源电动势，再由电功率求得速度大小