题目内容

在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为了,匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B,两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们的质量和电阻分别为,两杆与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为,已知:杆1被外力拖动,以恒定的速度沿导轨运动;达到稳定状态时,杆2也以恒定速度沿导轨运动,导轨的电阻可忽略,求此时杆2克服摩擦力做功的功率。

     

解法一:设杆2的运动速度为v,由于两杆运动时,两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化,产生感应电动势       

感应电流     

杆2作匀速运动,它受到的安培力等于它受到的摩擦力, 

导体杆2克服摩擦力做功的功率     

解得      

解法二:以F表示拖动杆1的外力,以I表示由杆1、杆2和导轨构成的回路中的电流,达

到稳定时,对杆1有      

对杆2有       

外力F的功率      

以P表示杆2克服摩擦力做功的功率,则有 

由以上各式得      

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