问题
问答题
如图所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长100cm,质量为0.1kg,电阻为0.1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s2,求:
(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率.

答案
(1)ab棒刚下落时,速度为零,还没有切割磁感线产生感应电流,此时不受阻力,只受到重力,
所以最大加速度为g=10m/s2.
(2)根据导体ab下落的最大速度时,加速度为零,
即mg=F安
则有:F安=BIL=B2L2v R
所以v=
=mgR B2L2
=10m/s0.1×10×0.1 0.12×12
(3)速度达到最大时,此时电功率也达到最大.
则有最大的电功率为:P=IE=
=E2 R
=(BLv)2 R
=10W(0.1×1×10)2 0.1
答:(1)导体ab下落的最大加速度10m/s2和最大速度10m/s;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率10w.