如图1-7所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间距离为,导轨平面与水平面的夹角为
。在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感强度为B。在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻。一根垂直于导轨放置的金属棒
,质量为
,从静止开始沿导轨下滑。求
棒的最大速度。(已知
和导轨间的动摩擦因数为
,导轨和金属棒的电阻不计)
。
本题的研究对象为棒,画出
棒的平面受力图,如图1-7。
棒所受安培力F沿斜面向上,大小为
,则
棒下滑的加速度
。
棒由静止开始下滑,速度
不断增大,安培力F也增大,加速度
减小。当
=0时达到稳定状态,此后
棒做匀速运动,速度达最大。
。
解得棒的最大速度