Question

【題目】如圖所示，豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為I，上端串有電阻R（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后M保持水平而下滑，（重力加速度為g）試求：

（1）ab的最大加速度速度大小am；

（2）ab下滑的最大速度速度Vm；

（3）若ab棒由靜止開始經(jīng)t時(shí)間恰打到最大速度，則這一過(guò)程ab棒下落的高度h是多少。

Answer 1

【答案】(1) =g；(2) ；(3) h=-；

【解析】

(1) ab棒開始向下作加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流I、安培力F都隨之增大，ab棒所受的合力減小，加速度隨之減小。開始時(shí)棒的加速度最大=g

(2)當(dāng)F增大到F=mg時(shí)，加速度變?yōu)榱悖?/span> ab棒達(dá)到最大速度。由，

可得

(3) 若ab棒由靜止開始經(jīng)t時(shí)間恰打到最大速度時(shí)，設(shè)該過(guò)程安培力沖量大小為：

由動(dòng)量定理可得：

帶入得：