问题 问答题

如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10-2kg,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和EF杆的电阻均为0.2Ω(竖直金属导轨的电阻不计),EF杆放置在水平绝缘平台上,整个装置处于匀强磁场内,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度B=1.0T,现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动,当MN杆加速到最大速度时,EF杆对绝缘平台的压力为零(g取10m/s2

(1)定性说明在达到最大速度前MN杆的运动性质(不用说明理由);

(2)达到最大速度时,拉力对MN杆做功的功率为多大?

答案

(1)MN杆做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大. 

(2)对MN杆:F=mg+F

对EF杆:F=mg

所以F=2mg.

F=BIL

I=

BLv
2R

v=

2mgR
B2L2
=1m/s

P=Fv=0.1W.

答:(1)MN杆做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大.

(2)达到最大速度时,拉力对MN杆做功的功率为0.1W.

单项选择题
单项选择题