题目内容
(20分)如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨和水平放置,间接有阻值为的电阻,导轨相距L,空间有竖直向下的匀强磁场。质量为m,电阻为的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好。用平行于MN向右的水平力拉动CD从静止开始运动,拉力的功率恒定为P。经过时间t导体棒CD达到最大速度。
(1)求磁场磁感应强度B的大小;
(2)求该过程中电阻R上所产生的电热;
(3)若换用恒力F拉动CD从静止开始运动,导体棒CD达到最大速度将为2.求恒力F的大小及当CD速度为时棒的加速度。
(1)最大速度时拉力与安培力等大反向,
即
(2)由能量守恒,
可得回路释放的总电热,而R上产生的电热
解得:
(3)达到最大速度时
将代人上式,解得:
当速度为时,,得
解得:
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