Question

如圖，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫(huà)出)；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面．開(kāi)始時(shí)，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v₀．在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v₀減小至v₁的過(guò)程中，通過(guò)控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定．導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．若不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求此過(guò)程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率．

Answer 1

答案：
解析：

此題屬于電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 　　導(dǎo)體棒所受的安培力為：F＝BIl�、�(3分) 　　由題意可知，該力的大小不變，棒做勻減速運(yùn)動(dòng)，因此在棒的速度從v0減小到v1的過(guò)程中，平均速度為：�、�(3分) 　　當(dāng)棒的速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為：E＝Blv　③(3分) 　　棒中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：�、�(2分) 　　綜合②④式可得：　⑤(2分) 　　導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為：　⑥(2分) 　　負(fù)載電阻上消耗的熱功率為：　⑦(2分) 　　由以上三式可得：　⑧(2分)