问题
问答题
如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内．MO间接有阻值为R=3Ω的电阻．导轨相距d=lm，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r=lΩ的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于 MN的恒力F=1N向右拉动CD．CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求
（1）CD运动的最大速度是多少？
（2）当CD到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？
（3）当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度是多少？
答案
（1）由F安=BId，I=
，E=BdV，得E R+r B2d2v R+r
当V=Vm时，有F=F安+f
代入解得 Vm=8m/s
（2）速度最大后电流为恒定电流，
则 Em=BdVm，Im=Em R+r
P=Im2R
代入解得 P=3w
（3）E'=Bd
vm，I=1 2
，F'=BIdE′ R+r
由F-F'-f=ma
所以：a=2.5m/s2
答：（1）CD运动的最大速度是8m/s．
（2）当CD到最大速度后，电阻R消耗的电功率是3W．
（3）当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度是2.5m/s2．