Question

如图所示，在倾角为30⁰的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=60⁰，。一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下，以恒定速度v₀沿OH方向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端， AB⊥OH。金属导轨的CD、FG段电阻不计，DEF段与AB棒材料横截面积均相同，单位长度的电阻均为r，O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。求：

(1) 导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；

(2) 导体棒运动到DF位置时AB两端的电压；

(3) 将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。

 

Answer 1

【答案】

(1) 设AB棒等效切割长度为l，则

电动势为=              （ 1分）

回路电阻为=3l r         （1分）

         回路电流为I=         （ 1分）

         得              （1分）

      （2）AB棒滑到DF处时

            （1分）

                 2分

           2分

得              1分

      （3）电机做的功               1分

       （1分）

是AB棒在DEF上滑动时产生的电热，数值上等于克服安培力做的功            

又 ，故      （2分）

是AB棒在CDFG导轨上滑动时产生的电热，电流恒定，电阻不变

                      （1分）

【解析】略