Question

【題目】如圖所示，固定在水平絕緣平面上間距d=0.8m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌不計電阻，導(dǎo)軌左端連接一個規(guī)格為“3V，6W”的燈泡L；質(zhì)量為m=0.5kg、導(dǎo)軌間電阻為r=0.5的金屬棒放在導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好并與導(dǎo)軌垂直，整個裝置放在磁感強度B=1T的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。金屬棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)=0.2，金屬棒在水平恒力F作用下勻速運動時燈泡L恰好正常發(fā)光。g取10m/s2。求：

(1)金屬棒勻速運動的速度v；

(2)恒力F的大小。

Answer 1

【答案】(1)5m/s(2)2.6N

【解析】

(1)燈泡的電阻：

，

金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：

，

根據(jù)閉合回路歐姆定律可得：

，

聯(lián)立解得

；

(2)金屬棒做勻速運動，受力平衡，故有：

，

金屬棒受到的安培力為：

，

根據(jù)閉合回路歐姆定律可知：

，

聯(lián)立解得：

。