Question

(12分)如圖12所示，兩平行長直金屬導軌置于豎直平面內，間距為L，導軌上端有阻值為R的電阻，質量為m的導體棒垂直跨放在導軌上，并擱在支架上，導軌和導體棒電阻不計，接觸良好，且無摩擦．在導軌平面內有一矩形區域的勻強磁場，方向垂直于紙面向里，磁感應強度為B.開始時導體棒靜止，當磁場以速度v勻速向上運動時，導體棒也隨之開始運動，并很快達到恒定的速度，此時導體棒仍處在磁場區域內，試求：

(1)導體棒的恒定速度；
(2)導體棒以恒定速度運動時，電路中消耗的電功率．

Answer 1

(1)v－　向上　(2)

(1)設棒速為v′，有
E＝BL(v－v′)                                                        ①
F_安＝BIL＝＝                                         ②
棒受力平衡有：mg＝F_安                                                                       ③
聯立得：v′＝v－                                                  ④
方向向上
(2)P＝                                                              ⑤
聯立①④⑤得：P＝.