◎ 题目

如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求：（1）CD运动的最大速度；（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率．

◎ 答案

（1）设CD棒运动速度为v，则：导体棒产生的感应电动势为：E=Bdv  ① 据全电路欧姆定律有：I= E R+r   ② 则安培力为：F0=BdI  ③ 据题意分析，当v最大时，有：F-F0-f=0  ④ 联立①②③④得：vm= (F-f)(R+r) B2d2 =8 m/s  ⑤ 故CD运动的最大速度为8m/s． （2）CD速度最大时同理有：Em=Bdvm     ⑥ Im= Em R+r       ⑦ P=I2R       ⑧ 联立⑤⑥⑦带入数据得：P=3W． 故当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率为P=3W．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。