Question

如圖，間距為L的兩根平行金屬導軌彎成“L”形，豎直導軌面與水平導軌面均足夠長，整個裝置處于豎直向上大小為B的勻強磁場中．質(zhì)量均為m、阻值均為R的導 體棒ab、cd均垂直于導軌放置，兩導體棒與導軌間動摩擦因數(shù)均為μ；當導體棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平導軌向右勻速運動時，釋放導體棒ab，它在豎直導軌上勻加速下滑．某時刻將導體棒所受恒力撤去，經(jīng)過一段時間，導體棒cd靜止，此過程流經(jīng)導體棒的電荷量為q（導體棒ab、cd與導軌間接觸良好且接觸點及金 屬導軌的電阻不計；已知重力加速度為g）求：

（1）導體棒cd受水平恒力作用時流經(jīng)它的電流；

（2）導體棒ab勻加速下滑的加速度大小；

（3）導體棒cd在水平恒力撤去后它的位移．

 

Answer 1

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1） 導體棒cd在向右勻速運動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為: ①

由歐姆定律得回路的電流: ②

（2） 導體棒ab在豎直方向上受豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力作用勻加速下滑，

受到的向右的安培力： ③

對棒的壓力: ④

摩擦力為： ⑤

由牛頓第二定律得： ⑥

由以上各式得： ⑦

（3）設(shè)導體棒cd在水平恒力撤去后它的位移為s，在該過程中，

磁通量變化量為： ⑧

產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為: ⑨

回路中的平均電流為： ⑩

根據(jù)題意： ⑾

由⑧⑨⑩⑾式得：

考點：牛頓第二定律；法拉第電磁感應(yīng)定律；