Question

如圖所示，在傾角為30⁰的光滑斜面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=60⁰，。一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒AB在電機(jī)牽引下，以恒定速度v₀沿OH方向從斜面底端開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，滑上導(dǎo)軌并到達(dá)斜面頂端， AB⊥OH。金屬導(dǎo)軌的CD、FG段電阻不計(jì)，DEF段與AB棒材料橫截面積均相同，單位長(zhǎng)度的電阻均為r，O是AB棒的中點(diǎn)，整個(gè)斜面處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。求：

(1) 導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)電路中電流的大小；

(2) 導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到DF位置時(shí)AB兩端的電壓；

(3) 將導(dǎo)體棒從底端拉到頂端電機(jī)對(duì)外做的功。

 

Answer 1

(1) 設(shè)AB棒等效切割長(zhǎng)度為l，則

電動(dòng)勢(shì)為=              （ 1分）

回路電阻為=3l r         （1分）

         回路電流為I=         （ 1分）

         得              （1分）

      （2）AB棒滑到DF處時(shí)

            （1分）

                 2分

           2分

得              1分

      （3）電機(jī)做的功              1分

       （1分）

是AB棒在DEF上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電熱，數(shù)值上等于克服安培力做的功            

又 ，故     （2分）

是AB棒在CDFG導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電熱，電流恒定，電阻不變

                     （1分）

解析:略