如图,水平导体棒PQ的两端与处于竖直面内的导电轨道保持良好接触,可以沿轨道无摩擦地上、下滑动.轨道平面与水平方向的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场相互垂直.最初,开关S接触a端将电动势E=1.5V、内阻不计的电池接入电路中,金属棒恰好静止不动.求当开关S接触b端时,PQ下滑过程中每秒钟扫过的最大面积Sm(设导轨足够长,回路的总电阻不变)
接a静止时,两力平衡mg=F安,
安培力大小:F安=BIL,
闭合电路欧姆定律:I=E R
接b后,PQ先加速后匀速,到匀速时,
则有:两力平衡,mg=F'安,
产生安培力大小:F'安=BI'L,
闭合电路欧姆定律:I'=
,E′ R
产生感应电动势:E′=BLV'
每秒钟扫过的最大面积:Sm=V'tL=L×
=mgR B2L2
=mgR B2L
=3m2/s E B
答:当开关S接触b端时,PQ下滑过程中每秒钟扫过的最大面积3m2/s.