Question

（共16分）如图所示， MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距 l 为0.40m，电阻不计. 导轨所在平

（共16分）如图所示， MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距 l 为0.40m，电阻不计. 导轨所在平面与磁感庆强度 B =5.0T的匀强磁场垂直。质量 m =6.0×10 － 2 kg、电阻 r =0.5Ω的金属杆 ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻 R 1 和 R 2 。重力加速度取10m/s 2 ，且导轨足够长，若使金属杆 ab 从静止开始下滑，求：（1）杆下滑的最大速率 v m ；（2）稳定后整个电路耗电的总功率 P ；（3）杆下滑速度稳定之后电阻 R 2 两端的电压 U .

Answer 1

（1）0.3m/s （2）0.18W （3）0.45V

（1） （2）由能量转化和守恒定律有： （3） 两端的电压 U = IR =0.45V