Question

如右圖示，位于水平面內(nèi)的兩條平行導軌相距l(xiāng)=0.3米；電源電動勢為ε=6 伏，內(nèi)阻不計，R=5歐；金屬棒ab置于導軌上，且與導軌垂直；整個裝置放在圖示方向的勻強磁場中，當閉合K后，金屬棒運動時所受的摩擦力阻力f=0.1牛，求ab棒的最大速度v_max和v_max對應的磁 感應強度B(金屬棒和導軌的電阻不計)。

 

Answer 1

【答案】

18米/秒，0.56特

【解析】

試題分析：閉合電鍵K，根據(jù)左手定則判斷出ab棒受到的安培力向左，金屬棒做加速運動，又因為金屬棒向左運動切割磁感線，產(chǎn)生與電源反方向的電勢差，所以電路中的電流減小，金屬棒做加速度減小的加速運動，最后安培力等于摩擦力，金屬棒所受合力為零做勻速運動。

根據(jù)金屬棒的受力：時，速度最大，金屬棒做勻速直線運動

又因為

回路中的電流：

根據(jù)題意f=0.1牛

聯(lián)立上式得：

因為B有解，所以，即，

所以最大速度為18m/s

把代入方程解得，B=

考點：本題考查電磁感應現(xiàn)象與力學知識的綜合應用

點評：此題綜合能力較強，關鍵是需要學生考慮到解此方程要用數(shù)學求根的方法，題目過程簡單，解答較難。