问题 问答题

如下图,平行光滑金属导轨相距L=0.7m,倾角θ=处在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T,一质量为0.2kg的金属棒,垂直放在轨道上,且接触良好,已知电阻R=3Ω,其余部分电阻不计,现将金属棒由静止释放,求金属棒在轨道上下滑的最大速度(轨道足够长).

答案

24.5m/s

棒开始做加速运动,最后做匀速直线运动.棒达最大速度时处于平衡状态,受力分析如图所示,安培力F,支持力,重力mg,设棒的最大速度为v,此时产生的感应电动势

 E=BLv,I=

 所受安培力F=BIL=,      ①

 根据力的平衡条件,有:F=mgsinθ,   ②

 联立①②得,金属棒在轨道上下滑的最大速度:

 v=24.5m/s.

单项选择题
多项选择题