Question

豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)=1.5m，上端串有電阻R=15Ω。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。金屬棒ab質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=3Ω，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，不計(jì)摩擦，從靜止釋放后保持水平而下滑，g="10" m/s²。

（1）求其下滑的最大速度v_m。

（2）求達(dá)到最大速度時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差U_ab。

 

Answer 1

【答案】

（1）2m/s（2）5V

【解析】

試題分析：（1）達(dá)到最大速度V_m時(shí)電流為

   ①         （2分）

安培力為   ②         （2分）

由①②得：       （1分）

（2）達(dá)到最大速度時(shí)電動(dòng)勢(shì)為     (2分)

則ab間電勢(shì)差為          (3分)

考點(diǎn)：考查電磁感應(yīng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的結(jié)合

點(diǎn)評(píng)：難度較小，當(dāng)安培力與重力平衡時(shí)速度最大，注意公式中的電阻為總電阻