问题
问答题
(10分)如图所示,MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的长金属导轨,它们的间距相等,均为L=30cm.长为3L、电阻为R=0.3 的金属棒可紧贴四导轨,沿导轨方向无摩擦的运动.在导轨MN、PQ的左端连接有阻值为Ro=0.1
的电阻,在金属导轨FI、HJ的右端连接有一对水平放置、间距为d="18" m的平行金属板.除该金属板外,整套装置处于垂直
于导轨平面的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B=0.4T.用~适当的拉力使金属棒以速率v=5m/s向右运动,此
时金属板间一带电微粒恰好悬浮在两板的正中央.取g=l0m/s2,求:
(1)带电微粒的比荷:
(2)为维持金属棒的匀速运动,加在金属棒上的拉力的功率.
答案
(1);(2)
(1)根据法拉第电磁感应定率可求、
、
三段的感应电动势
(1分)
根据闭合电路欧姆定律求出bc两点间的电势差
(1分)
(1分)
金属板间的电势差为
(2分)
由平衡条件可得
(1分)
(2)金属棒所受安培力为(2分)
加在金属棒上的拉力的功率(2分)