题目内容
【题目】如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距,导轨上端连接着电阻,质量为m=0.01kg、电阻为R2=的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计。整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,取g=10m/s2,求此时:
(1)杆的速率;
(2)杆两端电压;
(3)电阻R1消耗的电功率。
【答案】(1)3m/s;(2)0.5V;(3)0.25W
【解析】
解:(1) 金属棒在重力作用下,先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,速度达到最大,做匀速直线运动,则由平衡条件得:
又感应电流为:
感应电动势为:
联立可得:
(2)杆两端电压等于电阻两端的电压:
(3)电阻消耗的电功率:
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