Question

（08年南昌市一模）（10分）如圖所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于豎直平面內(nèi)，間距為，導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為的導(dǎo)體垂直跨放在導(dǎo)軌上，并擱在支架上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好，他們之間的摩擦不計(jì)。在導(dǎo)軌平面內(nèi)有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著垂直向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。開始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止。當(dāng)磁場(chǎng)以速度勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng)，并很快達(dá)到恒定的速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。求

   （1）導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度；

   （2）導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中消耗的電功率是多少？

Answer 1

解析：

（1）設(shè)導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度為，則

 

        感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)                                             1分

 

        感應(yīng)電流                                                          1分

 

        感應(yīng)電流所受的安培力                2分

 

        根據(jù)二力平衡得                              2分

 

        解得                                           1分

 

   （2）電路中消耗的電功率為P，則

 

                    3分