Question

【題目】如圖所示，間距為L的水平平行金屬導(dǎo)軌上連有一定值電阻，阻值為R，兩質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒ab和cd垂直放置導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒電阻均為R，棒與導(dǎo)軌動(dòng)摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，整個(gè)導(dǎo)軌處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B�，F(xiàn)用某一水平恒力向右拉導(dǎo)體棒ab使其從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒cd恰要開(kāi)始滑動(dòng)，（重力加速度為g）求：

（1）棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小

（2）若棒ab從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到勻速的過(guò)程中流過(guò)的電荷量為q，這一過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間是多少？

Answer 1

【答案】（1）v= （2）

【解析】

（1）設(shè)棒ab速度為v，則棒ab中的感應(yīng)電流

棒cd中的感應(yīng)電流為

cd受安培力

當(dāng)棒cd恰要滑動(dòng)時(shí)，F1=mg，即=mg

得

（2）設(shè)棒ab受恒定外力為F，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)棒ab中的電流為I，棒ab所受安培力F2=BIL

對(duì)棒cd: F1==mg

棒ab: F=F2+mg=2F1+mg

得

對(duì)棒ab從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到勻速過(guò)程，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t；

由動(dòng)量定理：

而

故

解得