Question

如圖14所示,兩根光滑的平行金屬導軌處于同一水平面內(nèi)，相距0.3m，導軌左端PQ間用電阻R相連接，導軌電阻不計，導軌上停放著一金屬桿MN，桿的電阻為0.1Ω，質(zhì)量為0.1kg，始終與導軌保持良好接觸，整個裝置處于懌向下的勻強磁場中，磁感強度為0.5T�，F(xiàn)對金屬桿施加適當?shù)乃�平力，使桿由靜止開始沿導軌勻加速運動，問：

（1）要使P點電勢高于Q點電勢，桿應向哪個方向運動？

（2）當金屬桿的速度v=2m/s時，電阻R上消耗的電功率多大？

（3）要使電阻R上的電壓每秒均勻增加0.05V，桿的加速度a應為多大？

Answer 1

解析： （1）根據(jù)右手定則，金屬桿應向右運動，電流方向由N向M，在外電路，P點電勢高于Q點電勢（1分）

（2）（3分）由法拉第電磁感應定律得E=BLv=0.5×0.3×2=0.3V

由閉合電路歐姆定律I===1A

解得：P=I2R=（1A）2×0.2Ω=0.2W

(3) （4分）由法拉第電磁感應定律得:E=BLv=Blat

電阻R兩端電壓U=R=t

每秒內(nèi)電阻R兩端電壓增加ΔU=

代入數(shù)據(jù)得a=0.5m/s2