Question

圖2中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l為0.40 m，電阻不計，導軌所在平面與磁感應強度B為0.50 T的勻強磁場垂直.質量m為6.0×10^-3 kg、電阻為1.0 Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸.導軌兩端分別接有滑動變阻器和阻值為3.0 Ω的電阻R₁.當桿ab達到穩定狀態時以速率v勻速下滑，整個電路消耗的電功率P為0.27 W,重力加速度取10 m/s².試求速率v和滑動變阻器接入電路部分的阻值R₂.?

圖2

Answer 1

解析：由能量守恒，有mgv=P

代入數據解得v=4.5 m/s

又E=Blv，

設電阻R₁與R₂的并聯電阻為R_外，ab棒的電阻為r，有

代入數據解得R₂=6.0 Ω.

答案：v=4.5 m/s,R₂=6.0 Ω