如图所示,光滑的平行金属导轨坚直放置,间距L=1m,上、下端各接有电阻R=1Ω,匀强磁场垂直于导轨平面。现将质...
问题详情:
如图所示,光滑的平行金属导轨坚直放置,间距L=1m,上、下端各接有电阻R=1Ω,匀强磁场垂直于导轨平面。现将质量m=0.1kg、电阻r=0.5Ω的金属杆从导轨上方某处由静止释放,杆下落过程中始终水平并与导轨保持良好接触,且导轨足够长,若金属杆下滑的最大速度v=1m/s,求匀强磁场的磁感应强度B的大小。(g=10m/s²)
【回答】
由题意可知,杆静止释放后向下先做变加速直线运动,
然后以最大速度做匀速直线运动。
以最大速度运动时,切割磁感线产生的电动势
E=BLv…………3分
通过杆的电流为
I=E/(r+R/2)…………2分
由右手定则知感应电流方向沿杆向右,据左手定则知杆中电流受安
培力方向竖直向上,有
F=BIL…………3分
匀速运动时F与杆的重力平衡,有
F=mg…………2分
解上述方程并代入数据得:
B=1T…………2分
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:选择题