Question

（10分）如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計(jì)，間距d=0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₀＝0.2T的勻強(qiáng)磁場中，兩金屬棒L₁、L₂平行地?cái)R在導(dǎo)軌上，其電阻均為r＝0.1Ω，質(zhì)量分別為M₁=0.3kg和M₂＝0.5kg。固定棒L₁，使L₂在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求：

(1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時(shí)，棒L₂的加速度為多大；
(2)棒L₂能達(dá)到的最大速度v_m.

Answer 1

（1）1.2m/s²   （2）16m/s

試題分析：(1) 流過L₂的電流       （1分）
L₂所受的安培力        （1分）
對(duì)L₂由牛頓第二定律，可得：       （2分）
解得：        （1分）
（2）當(dāng)安培力與恒力平衡時(shí)，棒L₂速度達(dá)到最大，此時(shí)電路電流為I_m，則
         （1分）
而         （2分）
由          （1分）
解得：           （1分）