问题
问答题
如图所示，一个U形导体框架，其宽度L=1m，框架所在平面与水平面的夹用α=30°．其电阻可忽略不计．设匀强磁场与U形框架的平面垂直．匀强磁场的磁感强度B=0.2T．今有一条形导体ab，其质量为m=0.5kg，有效电阻R=0.1Ω，跨接在U形框架上，并且能无摩擦地滑动，求：在棒达到最大速度vm时，电阻R上的电功率．（g=10m/s2）．
答案
导体棒切割磁感线产生的感应电动势：E=BLv，
电流：I=
=E R
，BLv R
棒受到的安培力：FB=BIL=
，B2L2v R
当棒做匀速直线运动时，速度最大，由平衡条件得：
=mgsinα，B2L2vm R
克服安培力做功转化为电能，电阻消耗的电功率等于克服安培力做功功率：
P=FBv=mgsinα×
=（mgsinα）2mgRsinα B2L2
=（0.5×10×sin30°）2×R B2L2
=15.625W；0.1 0．22×12
答：电阻R上的功率为15.625W．