如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表和一电阻R串联后再与两导轨相连,匀强磁场与导轨...
问题详情:
如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表和一电阻R串联后再与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为r的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:
(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;
(3)流经电流表电流的最大值Im.
【回答】
解:(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,此时导体棒受到的重力和安培力平衡,
则有 BIL=mg 解得:
(2)感应电动势 E=BLv 感应电流 解得:
(3)由题意得导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为vm 由机械能守恒定律得, 感应电动势最大值 Em=BLvm 感应电流最大值
解得,则流经电流表电流的最大值.
答:(1)磁感应强度的大小B为;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v为;
(3)流经电流表电流的最大值.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:计算题