Question

如图所示，在同一水平面内有相互平行的两条滑轨MN和PQ相距1.0m，垂直于滑轨平面竖直向上的匀强磁场的磁感强度B=1T，垂直于滑轨放置的金属棒ab和cd的质量均为1kg，电阻均为1（其它电阻不计），与滑轨间的动摩擦因数均=0.5，先固定cd棒，问:

(1)当向左作用在ab上的拉力F的功率为多少时，才能使ab棒以=10m／s的速度做匀速直线运动?   

(2)若撤去外力，则在ab棒继续运动直到停止的过程中，设通过其横截面的电量为1.9C，则在此过程中ab棒消耗的电能是多少？

(3)若本题中棒cd也不固定，设其它情形和已知数据均不改变，则请判断（1)中拉力的功率是变大还是变小？

 

Answer 1

【答案】

(1)  (2)  (3) 拉力的功率不变

【解析】(1)ab棒匀速有       得         功率    

  (2)      得    

克服摩擦力的功为 :

消耗的电能共为:       所以：

 (3) 拉力的功率不变（依然静止）

这是一道力电综合题，涉及到受力分析，运动过程分析，应用平衡状态列方程求解，另外，换涉及到求功和功率的问题。