Question

关于物理的疑问

如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。
（1）求导体棒所达到的恒定速度v2；
（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？
（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？
（4）若t＝0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v-t关系如图（b）所示，已知在时刻t导体棋睥瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
（1）E＝BL（v1－v2），I＝E/R，F＝BIL＝B2L2（v1－v2）R ，速度恒定时有：
B2L2（v1－v2）R ＝f，可得：v2＝v1－fRB2L2 ，
这是第一问的答案，为什么E＝BL（v1－v2）啊？

Answer 1

因为题目中有导体棒速度恒定的条件，此时导体棒有向右的速度v2，磁场速度为v1，故相对速度为v1-v2，由电磁感应定律可得E=BL(v1-v2)