Question

如圖，兩根平行放置的豎直光滑導(dǎo)電軌道，處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳至接點(diǎn)1，將電動(dòng)勢(shì)為ε的電源接在兩根軌道之間時(shí)，套在軌道上的金屬桿ab恰可靜止不動(dòng)。將開(kāi)關(guān)S扳至接點(diǎn)2，用導(dǎo)線(xiàn)把兩根軌道連接，金屬桿ab開(kāi)始沿軌道下滑，設(shè)下滑中ab桿始終與軌道垂直，軌道有足夠的長(zhǎng)度，軌道與金屬桿ab構(gòu)成的回路電阻恒定，電源內(nèi)阻不計(jì)，試證明ab桿下滑中每秒掃過(guò)的最大面積。

Answer 1

答案：
解析：

設(shè)ab桿質(zhì)量為m，軌道間距為d，回路電阻為R。開(kāi)關(guān)S扳至接點(diǎn)1時(shí)；ab桿受到向上的安培力與向下的重力平衡。 　　　　　　　　　　　　  ① 開(kāi)關(guān)S扳至接點(diǎn)2，ab桿沿軌道下滑達(dá)到最大速度vm時(shí)，受到向上的安培力與向下的重力再度平衡。 　　　　　　　　　　    ② ab桿獲得最大速度vm后，下滑中每秒掃過(guò)的面積相應(yīng)達(dá)到最大，可掃過(guò)的最大面積為    Sm=d vm　　  　　 　　　　　　　　 ③； 由① ② ③式證得

提示：

磁場(chǎng)和電場(chǎng)的綜合題目。