Question

【题目】如图所示，两根光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上，左端接有阻值R=4Ω的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场（磁场足够大）中．在导轨所在平面内，垂直于导轨放一质量m=0．5kg的金属杆，接在导轨间的金属杆电阻r=1Ω，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计．平面内恒力F=0．5N垂直作用于金属杆上，金属杆沿导轨方向向右做匀速运动，此时电阻R上的电功率P=4W．求：

（1）通过电阻R的电流的大小和方向；

（2）金属杆向右匀速运动时的速度大小．

Answer 1

【答案】（1）通过电阻R的电流的大小是1A，方向从M到P；（2）金属杆的速度大小是10m/s；

【解析】

试题分析：（1）根据电功率的公式，得：P=I2R

所以：I=1A； 由右手定则可得，电流的方向从M到P

（2）当到达稳定时，拉力的功率等于电流的电功率，即：Fv=I2（R+r）

代入数据得：v=10m/s