问题
计算题
水平面上两根足够长的不光滑金属导轨固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆与导轨的电阻不计,磁感应强度方B的匀强磁场方向竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动,当改变恒定拉力F大小时,相对应的匀速运动速度υ大小也会变化,F与υ的关系如图所示.F0、υ0为已知量.求:
小题1:金属杆与导轨间的滑动摩擦力f==?
小题2:当恒定外力为2F0时,杆最终做匀速运动的速度大小?
答案
小题1:
小题2:
(1)当恒定外力为F0,金屈杆最后做匀速运动时,设杆中的感应电动势能为El,感应电流为I1,杆受到的安培力为F1,则
……………………①
…………………………②
……………………③
…………………④
………………⑤
………⑥
…………………………………………………………⑦
(2)当恒定外力为2F0时,设金属杆最终做匀速运动的速度为υ,由⑥式同理可得
……………………………………………………⑧
将⑦代入⑧得………………………⑨
…………………………………………………………⑩