Question

如图所示，在xOy平面内存在B=2T的匀强磁场，OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨，OCA导轨形状满足曲线方程x=0.5 siny(m)，C为导轨的最右端，导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R₁=6Ω和R₂=12Ω．现有一长lm，质量为0.1kg的金属棒在竖直向上的外力F作用下以v=2m/s速度向上匀速运动，设棒与两导轨始终接触良好，除电阻R₁、R₂外其余电阻不计，求：

(1)金属棒在导轨上运动时R₂上消耗的最大功率；

(2)外力F的最大值；

 (3)金属棒滑过导轨OCA过程中，整个回路产生的热量．

Answer 1

参考解答：(1)当棒运动到C点时，感应电动势最大
E=BLv=2(V) …………………………………………………………………①
P₂=(W) ………………………………………………………②
(2)R==4(Ω) …………………………………………………………③
I=(A)……………………………………………………………………④
F_安=BIL=0.5(N) ………………………………………………………………⑤
F=F_安+mg=1.5(N) ……………………………………………………………⑥
(3)E=BLv=2sin(V) …………………………………………………………⑦
E_有=(V) ……………………………………………………………⑧
t=(s) ………………………………………………………………⑨
Q=t=1.25(J)…………………………………………………………………⑩