Question

如圖，兩條足夠長(zhǎng)的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）間距為L(zhǎng)，位于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌的左端連有一電阻為R的定值電阻，導(dǎo)軌上放著一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，構(gòu)成閉合回路，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)用水平恒力F向右拉ab棒，求ab棒能達(dá)到的最大速度．

Answer 1

分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求出電流的大小，由右手定則判斷電流方向．
導(dǎo)體棒勻速向右滑動(dòng)時(shí)，水平外力與安培力平衡，根據(jù)安培力公式和平衡條件求解ab棒能達(dá)到的最大速度．

解答：解：
根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)閎流向a．
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E=BvL         ①
則導(dǎo)體棒中的電流大小I=

E

R

=

BLv

R

②
而安培力大小為F_A=BIL③
因當(dāng)棒達(dá)到最大速度時(shí)，處于平衡狀態(tài)，則有F_A=F
由上可得：：v_m=

FR

B2L2

答：ab棒能達(dá)到的最大速度v_m=

FR

B2L2

．

點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識(shí)的綜合，安培力是聯(lián)系力與電磁感應(yīng)的橋梁，安培力經(jīng)驗(yàn)公式F=

B2L2v

R+r

是常用的式子．