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=
发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=
,F=BIL,W=FdU R
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