题目内容
【题目】如图所示,顶角,的金属导轨
固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为
的匀强磁场中.一根与
垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度
沿导轨
向右滑动,导体棒的质量为
,导轨与导体棒单位长度的电阻均为
,导体棒与导轨接触点的
和
,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.
时,导体棒位于顶角
处,求:
(1)时刻流过导体棒的电流强度
和电流方向.
(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力的表达式.
(3)导体棒在时间内产生的焦耳热
.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)到
时间内,导体棒的位移:
,
时刻,导体棒的长度:
,
导体棒的电动势: ,
回路总电阻: ,
电流强度: ,
电流方向: .
(2)
(3)t时刻导体棒的电功率 P=I2R′,由于I恒定,R′=v0rt正比于t,
因此
.
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