题目内容
如图所示为矩形的水平光滑导电轨道abcd,ab边和cd边的电阻均为5R0,ad边和bc边长均为L,ad边电阻为4R0,bc边电阻为2R0,整个轨道处于与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感强度为B。轨道上放有一根电阻为R0的金属杆mn,现让金属杆mn在平行轨道平面的未知拉力F作用下,从轨道右端以速率v匀速向左端滑动。设滑动中金属杆mn始终与ab、cd两边垂直,且与轨道接触良好。ab和cd?边电阻分布均匀,求滑动中拉力F的最小牵引功率。![]()
解析:mn金属杆从右端向左端匀速滑动,切割磁感线产生感应电动势,mn相当于电源,其电路为内电路,电阻R0为内电阻。
当外电阻最大时,即当mn滑到距离am=(2/5)ab时,此时电阻Rmadn=Rmbcn=8R0时,外电路电阻最大,最大值Rmax=4R0,这时,电路中电流最小值Imin=![]()
所以,拉力F的最小牵引功率Pmin=Fminv=BLIminv=![]()
答案:![]()
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