问题 问答题

如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求:

小题1:金属棒下滑的最大速度为多大?

小题2:R2为何值时,其消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?

答案

小题1:        

小题2:

小题1:当金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度为vm,达到最大时则有

mgsinθ=F                   F=ILB

                   其中   R=6R                                         所以      mgsinθ=       解得最大速度                                    

小题2:R2上消耗的功率      其中                                       

    又                                          

解以上方程组可得

时,R2消耗的功率最大         最大功率 

单项选择题
多项选择题