如图所示,两根光滑的长直金属导轨 MN、PQ平行置于同一水平面内,导轨间距L=0.2m,导轨左端接有“0.8V,0.8W’’的小灯泡,导轨处于磁感应强度为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场中。长度也为L的金属导体棒ab垂直于导轨放置,导轨与导体棒每米长度的电阻均为R0=0.5Ω,其余导线电阻不计。今使导体棒在外力作用下与导轨良好接触向右滑动产生电动势,使小灯泡能持续正常发光。
(1)写出ab的速度v与它到左端MP的距离x的关系式,并求导体棒的最小速度vmin;
(2)根据v与x的关系式,计算出与表中x各值对应的v的数值填入表中,然后画出v-x图线。
(1)4.5m/s (2)见解析。
(1)解:通过小灯泡的电流 (2分)
ab杆电动势: (3分)
(2分)
导体棒的最小速度 (1分)
(2) (10分 各5分)
x/m | 0 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 |
v/ms-1 | 4.5 | 7.0 | 9.5 | 12.0 | 14.5 |