Question

【题目】如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：

（1）判断金属棒两端a、b的电势高低；

（2）磁感应强度B的大小；

Answer 1

【答案】（1）b点电势高，a点电势低；（2）B=0.1T

【解析】

（1）由右手定则可知，ab中的感应电流由a流向b，ab相当于电源，则b点电势高，a点电势低；

（2）由x-t图象求得t=1.5s时金属棒的速度为：

金属棒匀速运动时所受的安培力大小为：，，

联立得：

根据平衡条件得：

则有：

代入数据解得：B=0.1T