问题
计算题
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
解:(1)设电动势为e,橡胶带运动速率为v
由e=BLv,e=U
得:
(2)设电功率为P,有:
(3)设电流的大小为I,安培力为F,克服安培力做的功为W
由,F=BIL,W=Fd
得: