Question

如图，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中．质量均为m、阻值均为R的导 体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ；当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑．某时刻将导体棒所受恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金 属导轨的电阻不计；已知重力加速度为g）求：

（1）导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流；

（2）导体棒ab匀加速下滑的加速度大小；

（3）导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移．

 

Answer 1

（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1） 导体棒cd在向右匀速运动时，产生的感应电动势为: ①

由欧姆定律得回路的电流: ②

（2） 导体棒ab在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用匀加速下滑，

受到的向右的安培力： ③

对棒的压力: ④

摩擦力为： ⑤

由牛顿第二定律得： ⑥

由以上各式得： ⑦

（3）设导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为s，在该过程中，

磁通量变化量为： ⑧

产生的平均感应电动势为: ⑨

回路中的平均电流为： ⑩

根据题意： ⑾

由⑧⑨⑩⑾式得：

考点：牛顿第二定律；法拉第电磁感应定律；