问题 问答题

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)

答案

接a静止时,两力平衡mg=F

 安培力大小:F=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'

产生安培力大小:F'=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
=
E
B
=3m2/s

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.

单项选择题
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