Question

（09年深圳市一调）（18分） 如图所示，在倾角为30⁰的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=60⁰，.一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下，以恒定速度V₀沿OH方向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端， AB⊥OH.金属导轨的CD、FG段电阻不计，DEF段与AB棒材料与横截面积均相同，单位长度的电阻为r， O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为B的匀强磁场中.求：

   (1) 导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；

   (2) 导体棒运动到DF位置时AB两端的电压；

   (3) 将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功.

Answer 1

解析：(1) = ……………………………①    1分

 

=3l r  ……………………………②      1分

 

         I= ………………………………③       1分

 

       由① ②③ 得 ……………④        1分

 

   (2)AB棒滑到DF处时

 

   …………………⑤        1分

 

    ……………………⑥         2分

 

    ……………⑦         2分

 

由⑤⑥⑦ 得   ………………⑧         1分

 

   (3)电机做的功………………⑨       2分

 

    ……………………⑩     1分

 

是AB棒在DEF上滑动时产生的电热，数值上等于克服安培力做的功

 

     ………………………………………………⑾      1分

 

又 ,     故……………⑿     2分

 

是AB棒在CDFG导轨上滑动时产生的电热,电流恒定,电阻不变

 

………………⒀       1分

 

由⑨⑩⑿⒀得  …………⒁        1分