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图12-4-3中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40 m，电

图12-4-3中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40 m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度B为0.50 T的匀强磁场垂直.质量m为6.0×10-3 kg、电阻为1.0 Ω 的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为3.0 Ω的电阻R1,当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27 W.重力加速度g取10 m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2.

图12-4-3

答案

解析：由能量守恒，有

mgv=P

代入数据v=4.5 m/s

又E=BLv

设电阻R1与R2的并联电阻为R外，ab棒的电阻为r，有+=

I=

P=IE

代入数据解得

R2=6.0 Ω.

答案：v=4.5 m/s     R2=6.0 Ω


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