Question

18．在竖直平面内有一平行光滑轨道MN、PQ，轨宽0.2m，在导轨间连接电阻R=0.2Ω，其他电阻不计，导轨间有一匀强磁场，B=0.5T，方向如图所示．有一导体棒AB质量m=0.01kg，能与导轨始终保持良好接触并能沿导轨滑动，AB从静止开始下滑，它能达到的最大速度是多少？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 当导体棒AB加速度为零时，下落时速度最大，重力与安培力平衡，根据平衡条件和安培力公式结合求解最大速度．

解答 解：当导体棒AB最终匀速下落时速度最大，重力与安培力平衡，则有：F=mg
由E=BLv_m，I=$\frac{E}{R}$，F=BIL得：mg=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{V}_{m}}{R}$
联立解得：v_m=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$\frac{0.01×10×0.2}{0.25×0.2}$=2m/s
答：它能达到的最大速度是2m/s，

点评 本题是电路知识、电磁感应和力学知识的综合，分析和计算安培力是个解题的关键，根据安培力与速度的关系，能正确分析棒的运动过程，是应该培养的基本能力．