Question

（共16分）如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l為0.40m，電阻不計. 導軌所在平面與磁感慶強度B=5.0T的勻強磁場垂直。質量m=6.0×10^－2kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸。導軌兩端分別接有阻值均為3.0Ω的電阻R₁和R₂。重力加速度取10m/s²，且導軌足夠長，若使金屬桿ab從靜止開始下滑，求：

   （1）桿下滑的最大速率v_m；

   （2）穩定后整個電路耗電的總功率P；

   （3）桿下滑速度穩定之后電阻R₂兩端的電壓U.

Answer 1

（1）0.3m/s

（2）0.18W

（3）0.45V

解析:

（1）

（2）由能量轉化和守恒定律有：

（3）

兩端的電壓U=IR=0.45V