Question

如圖，在水平面上有兩條平行導電導軌MN、PQ,導軌間距離為，勻強磁場垂直于導軌所在的平面（紙面）向里，磁感應強度的大小為B，兩根金屬桿1、2擺在導軌上，與導軌垂直，它們的質量和電阻分別為和,兩桿與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數為，已知：桿1被外力拖動，以恒定的速度沿導軌運動；達到穩定狀態時，桿2也以恒定速度沿導軌運動，導軌的電阻可忽略，求此時桿2克服摩擦力做功的功率。

        

Answer 1

解析:

解法一：設桿2的運動速度為v，由于兩桿運動時，兩桿間和導軌構成的回路中的磁通量發生變化，產生感應電動勢       ①

感應電流      ②

桿2作勻速運動，它受到的安培力等于它受到的摩擦力，  ③

導體桿2克服摩擦力做功的功率     ④

解得      ⑤

解法二：以F表示拖動桿1的外力，以I表示由桿1、桿2和導軌構成的回路中的電流，達到穩定時，對桿1有      ①

對桿2有       ②

外力F的功率      ③

以P表示桿2克服摩擦力做功的功率，則有  ④

由以上各式得      ⑤