Question

【題目】如圖所示，頂角，的金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中．一根與垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度沿導(dǎo)軌向右滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)的和，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸． 時(shí)，導(dǎo)體棒位于頂角處，求：

（1）時(shí)刻流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度和電流方向．

（2）導(dǎo)體棒作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)水平外力的表達(dá)式．

（3）導(dǎo)體棒在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱．

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】（1）到時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒的位移： ，

時(shí)刻，導(dǎo)體棒的長度： ，

導(dǎo)體棒的電動(dòng)勢： ，

回路總電阻： ，

電流強(qiáng)度： ，

電流方向： ．

（2）

（3）t時(shí)刻導(dǎo)體棒的電功率 P=I2R′，由于I恒定，R′=v0rt正比于t，
因此

．