问题
计算题
如图所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导棒电阻不计,接触良好,且无摩擦。在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。开始时导棒静止,当磁场以速度v匀速向上运动时,导棒也随之开始运动,并很快达到恒定的速度,此时导棒仍处在磁场区域内。试求:
(1)导棒的恒定速度;
(2)导棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率。
答案
解:(1)设棒速为,有
①
②
棒受力平衡有:mg=F安 ③
联立得:,方向向上 ④
(2) ⑤
联立①④⑤得: