Question

如图所示，在倾角为30 0 的绝缘斜面上，固定两条无限长的平行光滑金属导轨，匀强磁场B垂直于斜面向上，磁

如图所示，在倾角为30 0 的绝缘斜面上，固定两条无限长的平行光滑金属导轨，匀强磁场B垂直于斜面向上，磁感应强度B=0.4T，导轨间距L=0.5m，两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上，金属棒ab和cd的质量分别为m 1 =0.1kg，m 2 =0.2kg，电阻分别为r 1 ＝0.8W，r 2 ＝1.2W，导轨电阻不计．当用沿斜面向上的恒力F拉动金属棒ab匀速向上运动时．金属棒cd恰在斜面上保持静止。( g 取10 m /s 2 ) 求：（1）金属棒ab两端的电势差为多大？（2）F力的功率？（3）2秒内电路里产生的焦耳热？

Answer 1

（1）6V （2）75W （3）100J

以导体棒cd为研究对象，受力分析如图所示： 根据平衡条件有 m 2 sin30°=ILB 所以有I=5A 而ab两端的电压等于cd所分得的电压，则有 U=IR cd =6V 同理ab上所分得的电压为 U 内 =IR ab =4V 所以感应电动势为E=10V 同理以ab为研究对象可得 m 1 gsin30°+ILB=F 代入数据得    F=1.5N 又因为   E=BLv，所以v=50m/s P=Fv=75W 根据焦耳定律有 Q="EI=100J         "