Question

【題目】如圖所示中和為在同一豎直平面內(nèi)的金屬導軌，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌所在的平面（紙面）向里。導軌的段與段是豎直的，距離為；段與段也是豎直的，距離為。和為兩根用不可伸長的絕緣輕線相連的金屬細桿，質(zhì)量分別為m1和m2，它們都垂直于導軌并與導軌保持光滑接觸。兩桿與導軌構(gòu)成的回路的總電阻為R。F為作用于金屬桿上的豎直向上的恒力。已知兩桿運動到圖示位置時，已勻速向上運動，求此時作用于兩桿的重力的功率的大小和回路上的熱功率。

Answer 1

【答案】；

【解析】

設(shè)金屬桿向上運動的速度為v，因桿的運動，兩桿與導軌構(gòu)成的回路的面積減少，從而磁通量也減少。由法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中的感應(yīng)電動勢的大小

回路中的電流 方向沿著順時針方向

兩金屬桿都要受到安培力的作用，作用于桿x1y1的安培力為，方向向上；作用于桿x2y2的安培力為，方向向下。當金屬桿作勻速運動時，根據(jù)牛頓第二定律有

解以上各式，得

作用于兩桿的重力的功率

電阻上的熱功率。