问题
计算题
(8分)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距,导轨上端连接着电阻
,质量为m=0.01kg、电阻为R2=
的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计。整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,取g=10m/s2,求此时:
(1)杆的速率;
(2)杆两端电压;
(3)电阻R1消耗的电功率。
答案
(1)3m/s (2).0.5V (3).0.25W
题目分析:(1)杆向下做加速度减小的加速运动,当杆达到最大速度时,有mg=BIL(1分)
又在杆运动过程中切割磁场会产生电动势和电流,即:
(1分)
(1分)
解以上三式得:(1分)
(2)据欧姆定律可以求得:(2分)
(3)当电流流经电阻时,电阻消耗功率为:(2分)