Question

【題目】如圖所示，電阻不計的平行金屬導軌MN和OP放置在水平面內，MO間接有阻值為R＝3 Ω的電阻，導軌相距d＝1 m，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B＝0.5 T．質量為m＝0.1 kg，電阻為r＝1 Ω的導體棒CD垂直于導軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F＝1 N向右拉動CD，CD受的摩擦阻力Ff恒為0.5 N．求：

(1)CD運動的最大速度的大小．

(2)當CD達到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？

(2)當CD的速度為最大速度的一半時，CD的加速度的大小．

Answer 1

【答案】(1)8 m/s　(2)3 W　(3)2.5 m/s2

【解析】（1）由F安=BId， ，E=Bdv，得
當v=vm時，有F=F安+f
代入解得 vm=8m/s
（2）速度最大后電流為恒定電流，
則 Em=BdVm，
P=Im2R
代入解得P=3W
（3）E'=Bdvm， ，F'=BId
由F-F'-f=ma
所以：a=2.5m/s2