Question

圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l(xiāng)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(wěn)定狀態(tài)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.

Answer 1

4.5 m/s     6.0 Ω

解析：由能量守恒有：mgv=P

代入數據，解得v=4.5 m/s

導體棒切割磁感線產生感應電動勢：E=Blv

設電阻R₁與R₂的并聯電阻為R_并，ab棒的電阻為r，則電路中總電阻R=又滿足P=EI

由以上四式聯立得：R₂=6.0 Ω.