Question

【题目】如图所示，光滑的轻质定滑轮上绕有轻质细线，线的一端系一质量为4m的重物，另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有足够长且电阻不计的平行金属导轨PQ、EF，其间距为L。在Q、F之间连接阻值为R的电阻，金属杆接入电路部分的电阻为R，其余电阻不计。一匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B0，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降一段距离时恰好达到稳定速度而后匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦，重力加速度为g。求：

（1）重物匀速下降时金属杆受到的安培力F的大小；

（2）重物匀速下降时速度v的大小。

Answer 1

【答案】(1) F＝3mg (2) v＝

【解析】

(1) 对重物：T＝4mg

对金属杆：T＝mg＋F

解得：F＝3mg

(2)对金属杆：E＝B0Lv

F＝B0IL

对闭合电路：I＝

。