Question

【題目】如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距L，左端與一電阻R相連；整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率v勻速向右滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g，導(dǎo)軌的電阻可以忽略，導(dǎo)體棒的電阻為r。求：

（1）導(dǎo)體棒中電流大小；

（2）水平外力的功率。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律即可求解導(dǎo)體棒中電流大小；（2）由平衡條件求出安培力，根據(jù)P=Fv求出水平外力的功率。

解：（1）電動(dòng)勢(shì)

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

得

（2）滑動(dòng)摩擦力

安培力

導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)，有

F的功率

得