Question

【题目】如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ、MN，间距为，P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感强度的匀强磁场中，电阻均为，质量分别为和的两金属棒，平行地搁在光滑导轨上，现固定棒，使棒在水平恒力的作用下，由静止开始作加速运动。试求：

（1）当V表读数为时，棒的加速度多大？

（2）棒能达到的最大速度；

（3）若在棒L2达时撤去外力F，并同时释放棒L1，求棒L2达稳定时速度值；

（4）若固定L1，当棒的速度为，且离开棒距离为S（m）的同时，撤去恒力F，为保持棒作匀速运动，可以采用将B从原值（）逐渐减小的方法，则磁感强度B应怎样随时间变化（写出B与时间t的关系式）？

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）（4）

【解析】

（1）和串连，电流；
受到的安培力，

加速度；

（2）设的最大速度，，

解得；

（3）要使棒L2保持匀速运动，必须使回路中的磁通量保持不变，设撤去F时磁感应强度为B，则，得．