Question

2．如圖所示，一足夠長的“π”形導體框架，寬度為L，其所在平面與水平面垂直，電阻可以忽略不計．設勻強磁場與導體框架的平面垂直，磁感應強度為B．有一根長為L的導體棒ab跨放在框架上接觸良好，由靜止釋放導體棒沿框架豎直滑下，且始終保持水平，已知下滑過程中導體棒與框架間摩擦力恒為f，導體棒質(zhì)量為m，有效電阻R，重力加速度為g．則
（1）ab中感應電流的方向是什么？
（2）ab下滑的最大速度等于多少？

Answer 1

分析 （1）由右手定則可以判斷出電流方向．
（2）由平衡條件可以求出安培力，可以求出最大速度．

解答 解：（1）根據(jù)右手定則可知ab棒中感應電流的方向由b→a．  
（2）ab棒勻速下滑時速度最大，設最大速度為v_m，
有：BIL+f=mg． 
根據(jù)E=BLv_m，
由閉合電路歐姆定律：I=$\frac{E}{R}$，
解得：v_m=$\frac{（mg-f）R}{{B}^{2}{L}^{2}}$；
答：（1）ab棒中感應電流的方向b→a．
（2）ab棒下滑的最大速度為$\frac{（mg-f）R}{{B}^{2}{L}^{2}}$．

點評 本題考查了判斷電流方向、求安培力、求最大速度問題，應用右手定則、安培力公式與平衡條件即可正確解題．