Question

【题目】如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R＝3 Ω的电阻，导轨相距d＝1 m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T．质量为m＝0.1 kg，电阻为r＝1 Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F＝1 N向右拉动CD，CD受的摩擦阻力Ff恒为0.5 N．求：

(1)CD运动的最大速度的大小．

(2)当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？

(2)当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度的大小．

Answer 1

【答案】(1)8 m/s　(2)3 W　(3)2.5 m/s2

【解析】（1）由F安=BId， ，E=Bdv，得
当v=vm时，有F=F安+f
代入解得 vm=8m/s
（2）速度最大后电流为恒定电流，
则 Em=BdVm，
P=Im2R
代入解得P=3W
（3）E'=Bdvm， ，F'=BId
由F-F'-f=ma
所以：a=2.5m/s2