Question

（09年聊城市期末）（11分）如圖所示，光滑平行導軌MN、PQ固定于同一水平面內，導軌相距l=0.2m，導軌左端接有“0.8V,0.8W”的小燈泡，磁感應強度B=1T的勻強磁場垂直于導軌平面，導體棒ab在水平拉力作用下沿導軌向右運動，此過程中小燈泡始終正常發光。已知導軌每米長度的電阻r=0.5，其余電阻不計，導體棒ab的質量m=0.1kg，ab到左端MP的距離為x。求：

（1）導體棒的速度v與x的關系式；

（2）導體棒從x₁=0.1m處運動到x₂=0.3m處的過程中水平拉力所做的功。

 

 

 

 

 

 

Answer 1

解析：（1）燈泡正常發光，由P=UI得電路中電流………………1分

 

燈泡電阻……………………1分

 

切割磁感線產生感應電動勢E=Blv…………………………1分

 

根據閉合電路歐姆定律有……………………2分

 

綜合以上各式，代入數據得……………………1分

 

（2）x₁=0.1m時，速度時，

 

速度………………………………1分

 

安培力所做的功……………………1分

 

根據動能定理可知…………2分

 

則…………………………1分