Question

【题目】如图所示，两根足够长的光滑金属导轨，相距为L=10cm，竖直放置，导轨上端连接着电阻R1=1Ω，质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计。整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=2T的匀强磁场中。ab杆由静止释放，经过一段时间后达到最大速率，g取10m/s2，求此时：

(1)杆的最大速率；

(2)ab间的电压；

(3)电阻R1消耗的电功率。

Answer 1

【答案】(1)v=12m/s（2）Uab=IR1=IV（3）1W

【解析】试题分析：（1）金属棒在重力作用下，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度达到最大，然后做匀速直线运动，当金属棒匀速运动时速度最大，设最大速度为v，达到最大时则有mg=F安即：mg=BIL

又：

E=BLv

解以上三式得：v=12m/s

E=BLv=1.2V

Uab=IR1=1V

（3）P1=I2R1=1W