如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m.有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求:
(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小;
(3)流经电流表电流的最大值。
(1)(2)
(3)
电流稳定后,导体棒做匀速运动 ①
解得 ②
(2)感应电动势 ③
感应电流 ④
由②③④式解得
(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为
机械能守恒
感应电动势的最大值
感应电流的最大值
解得
点评:本题是基础题,是电磁感应知识、闭合电路欧姆、机械能守恒定律简单的综合应用,考查基本功。