Question

    如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為d，導(dǎo)軌所在平面與水平面成θ角，M、P間接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸，重力加速度為g。求：

   （1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；

   （2）通過電阻R電流I；

   （3）拉力F的大小。

Answer 1

解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

                            E=Bdv……………………………………………………………………4分

   （2）根據(jù)閉合電路歐姆定律

                            ……………………………………………4分

   （3）導(dǎo)體棒的受力情況如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有

                           

              又因?yàn)?nbsp;  

              所以       ………………………………………8分