Question

如圖所示，兩平行導軌豎直放置，上端用導線相連，金屬棒ab兩端與導軌相接觸，并可保持水平地沿光滑導軌滑動，整個處在方向垂直于導軌平面的勻強磁場中，導軌電阻忽略不計，已知金屬棒電阻為0.5Ω，質量為0.5kg，ab長為25cm，B＝2T（g取10m/s²）,將金屬棒由靜止釋放后，求：

（1）剛釋放時，金屬棒的加速度

（2）金屬棒下滑的最大速度v_max??

（3）當速度為5m/s時, 棒的加速度

Answer 1

（1）10m/s²(得出a=g就給分)

（2） 

（3）

解析:

（1）剛釋放時，框中沒有感電流產(chǎn)生，不受安掊力作用（1分），ab在重力作用下向下運動，加速度為：

a=g=10m/s²，或=10m/s²（2分）(得出a=g就給分)

（2）ab在重力作用下將向下滑動，切割磁感線。故而框中將有感電流產(chǎn)生。由楞次定律可知，此時ab將會受到一個與運動方向相反的安培力作用。

當v↑→E↑→I↑→F↑，故F_合＝（mg－F_安）↓。即ab將做加速度逐漸減小的加速運動。當F＝mg時，加速度為0，做勻速運動，此時速度最大。（2分，只給出結論，沒分析也給分。）

∵F_安＝mg，（1分）

 （1分）

E＝BLv（1分）

又F_安＝BIL（1分）

∴BIL＝mg

即（1分）

代入數(shù)據(jù)得： （1分）

 （3）因，所以

故：（1分）

     

      

      

       得 （1分）

代入數(shù)據(jù)得：（1分）