Question

两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ，一端接有阻值为R=4Ω的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中．在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆，金属杆的电阻为r=1Ω，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计．金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时，电阻R上的电功率是P=4W.

   （1）求通过电阻R的电流的大小和方向；

   （2）求金属杆的速度大小；

   （3）某时刻撤去拉力,当电阻R上的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向.

Answer 1

（1）P=I²R                                                                         2分

I=1A                                                                             1分

方向M到P                                          2分

（2）Fv=I2（R+r）                                                                   2分

v=10m/s                                             2分

或者：

F=BIL                                               1分        

BL=0.5Tm                                         1分

BLv=I（R+r）                                          1分

v=10m/s                                            1分         

（3）,                                                             1分 

                                                            1分

                                                                     2分

a=0.5m/s2                                                                     1分

方向向左                                                  1分