如图所示,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距L,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为...
问题详情:
如图所示,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距L,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下.一质量为m的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速率v匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,导轨和导体棒的电阻均可忽略.求:
(1)电阻R消耗的功率;(2)水平外力的大小.
【回答】
(1)导体切割磁感线运动产生的电动势为E=Blv,根据欧姆定律,闭合回路中的感应电流为I=,电阻R消耗的功率为P=I2R,联立可得P=.
(2)对导体棒受力分析,受到向左的安培力和向左的摩擦力,向右的外力,三力平衡,故有F安+μmg=F,F安=BIl=B··l,故F=+μmg.
知识点:专题六 电场和磁场
题型:综合题