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安.
对EF杆:F安=mg
所以F=2mg.
F安=BIL
I=
.BLv 2R
v=
=1m/s2mgR B2L2
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.