Question

如图所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一根很长的U型金属

如图所示，有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑。已知ab长100cm，质量为0.1kg，电阻为0.1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s2，求：
(1)ab中电流的方向如何？ (2)导体ab下落的最大速度； (3)导体ab在最大速度时产生的电功率。

Answer 1

(1)ab中电流的方向：由a向b

(2)导体ab下落的最大速度：

mg=BIL=B(BLV/R)L
V=(mgR)/(BL)2=(0.1*10*0.1)/(0.1*1)^2=10(m/s)
(3)导体ab在最大速度时产生的电功率:

P=UI=U2/R=(BLV)2/R=(0.1*1*10)2/0.1=10 (W)
或：P=W/t=FS/t=FV=mgV=0.1*10*10=10 (W)

Answer 2

解析：

（1）电流方向：a到b

(2)导体ab下落的最大速度：

mg=BIL=B(BLV/R)L
V=(mgR)/(BL)2=(0.1*10*0.1)/(0.1*1)^2=10(m/s)
(3)导体ab在最大速度时产生的电功率:

P=UI=U2/R=(BLV)2/R=(0.1*1*10)2/0.1=10 (W)
或：P=W/t=FS/t=FV=mgV=0.1*10*10=10 (W)