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如图所示,两根平行光滑金属导轨PQ和MN相距d=0.5m,它们与水平方向的倾角为α(sinα=0.6),导轨的上方跟电阻R=4Ω相连,导轨上放一个金属棒,金属棒的质量为m=0.2kg、电阻为r=2Ω.整个装置
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问题描述:

如图所示,两根平行光滑金属导轨PQ和MN相距d=0.5m,它们与水平方向的倾角为α(sinα=0.6),导轨的上方跟电阻R=4Ω相连,导轨上放一个金属棒,金属棒的质量为m=0.2kg、电阻为r=2Ω.整个装置放在方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1.2T.金属棒在沿斜面方向向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动,电阻R消耗的最大电功率P=1W.(g=10m/s2)求:

(1)恒力的大小;

(2)恒力做功的最大功率.

谭群华回答:
  (1)当感应电动势为E时,回路中的总电功率为:P=E2R+r此时R上的电功率PR=(ER+r)2R故回路中最大的电功率Pm=P•R+rR=32W因为Em=Pm(R+r)=3V又Em=Bdvmcos 37°可得:金属棒滑行的最大速度vm=6.25m/s金属棒达到最大...
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