问题 问答题

有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如图所示,该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极.电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻R.绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电阻,若橡胶带匀速运动时,电压表读数为U,求:

(1)橡胶带匀速运动的速率;

(2)电阻R消耗的电功率;

(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功.

答案

(1)设电动势为E,橡胶带运动速率为v.

    由E=BLv,E=U

     得,v=

U
BL

   (2)设电功率为P,则P=

U2
R

   (3)设电流强度为I,安培力为F,克服安培力做的功为W.

     I=

U
R
,F=BIL,W=Fd

    得:W=

BLUd
R

答:(1)橡胶带匀速运动的速率为v=

U
BL

    (2)电阻R消耗的电功率为P=

U2
R

    (3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功为W=

BLUd
R

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