Question

【題目】如圖所示，導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為kg，電阻為，放置在與水平面成角的光滑傾斜金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為0.5m且電阻不計，系統(tǒng)處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，電源內(nèi)阻為，通電后桿能靜止于導(dǎo)軌上，g取10m/s2。

求：

（1）電源電動勢E；

（2）若突然將磁場反向，求反向后瞬間導(dǎo)體桿的加速度。（不計磁場反向引起的電磁感應(yīng)效應(yīng)）

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）開關(guān)閉合，通電導(dǎo)體棒受重力、安培力、支持力而處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力示意圖如下：

沿斜面方向受力平衡：

①

根據(jù)歐姆定律：

②

聯(lián)立①、②解得：

③

（2）磁場反向后，導(dǎo)體棒將沿導(dǎo)軌向下加速運(yùn)動，受力示意圖如下

由牛頓第二定律：

④

解得：

（沿導(dǎo)軌平面向下） ⑤