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軌不計電阻，導軌左端連接一個規(guī)格為“3V，6W”的燈泡L；質量為m=0.5kg、導軌間電阻為r=0.5的金屬棒放在導軌上，金屬棒與導軌接觸良好并與導軌垂直，整個裝置放在磁感強度B=1T的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直。金屬棒與導軌間動摩擦因數=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生的感應電動勢為：

，

根據閉合回路歐姆定律可得：

，

聯立解得

；

(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：

，

根據閉合回路歐姆定律可知：

，

聯立解得：

。