Question

【題目】如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距L，左端與一電阻R相連；整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下．一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率ν勻速向右滑動，滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略．求

（1）電阻R消耗的功率；
（2）水平外力的大小．

Answer 1

【答案】
（1）

解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E=BvL…①

則導(dǎo)體棒中的電流大小為： …②

電阻R消耗的功率：P=I2R…③

聯(lián)立②③可解得：P= …④

（2）

解：由于導(dǎo)體棒ab勻速運動，故向右的水平外力F等于向左的安培力F安和摩擦力的和，則水平外力：

F=μmg+F安 …⑤

安培力：

拉力：F=

【解析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出電流的大小．由公式P=I2R求出電阻R的功率．（2）導(dǎo)體棒勻速向右滑動時，水平外力與安培力和摩擦力的和是平衡力，根據(jù)平衡條件求解水平外力F的大小．