题目内容
【题目】如图,在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为l,匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B,两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们的质量和电阻分别为m1、m2和R1、R2,两杆与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为,已知:杆1被外力拖动,以恒定的速度v0沿导轨运动;达到稳定状态时,杆2也以恒定速度沿导轨运动,导轨的电阻可忽略,求此时杆2克服摩擦力做功的功率。
【答案】
【解析】
稳定运动时,即达到平衡状态,根据平衡知识列出等式;根据电磁感应定律求出感应电流,即求出导体杆2克服摩擦力从而求出功;
解:设杆2的运动速度为v,由于两杆运动时,两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化,产生感应电动势:
感应电流:
杆2作匀速运动,它受到的安培力等于它受到的摩擦力,则有:
导体杆2克服摩擦力做功的功率:
联立解得
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