Question

【題目】如圖所示，兩光滑平行金屬導軌置于水平面（紙面）內，軌道間距為l，左端連有阻值為R的電阻，一金屬桿置于導軌上靜止，金屬桿右側存在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場區域，現給金屈桿施加一水平向右的恒力，使其進入磁場區域做初速度為零的變加速直線運動，到達圖中虛線位置（仍在磁場中）時速度達到最大，最大值為，金屬桿與導軌始終保持垂直且接觸良好，除左端所連電阻外，其他電阻忽略不計．求：

(1)給金屬桿施加的水平向右恒力的大小；

(2)金屬桿達到最大速度時，電阻的熱功率。

Answer 1

【答案】(1) F＝2R (2)

【解析】

（1）當安培力等于水平恒力 F 時速度為最大，設此時的電流為 I，則

F=F安

F安=BIl

聯立解得：F＝2R

(2) 設金屬桿達到最大速度時，電阻 R 的熱功率為 P，則P=I2R

聯立解得：