Question

【題目】如圖所示，平行導(dǎo)軌寬為L、傾角為θ，處在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中，磁感強度為B，CD為磁場的邊界，導(dǎo)軌左端接一電流傳感器，CD右邊平滑連一足夠長的導(dǎo)軌。質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab長也為L，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，自導(dǎo)軌上某處由靜止滑下。其余電阻不計，不計一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。

(1)棒ab上的感應(yīng)電流方向如何？

(2)棒ab在磁場內(nèi)下滑過程中，速度為v時加速度為多大？

(3)若全過程中電流傳感器指示的最大電流為I0。求棒ab相對于CD能上升的最大高度。

Answer 1

【答案】(1) 流向 ； (2) ； (3)

【解析】

(1)根據(jù)楞次定律可判定：棒在磁場中向下滑動時，電流由b流向a；

(2)當(dāng)棒的速度為v時，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，根據(jù)閉合電路歐姆定律，安培力，根據(jù)牛頓第二定律，有

解得：

(3)棒下滑到CD處回路電流最大，有

棒ab滑過CD后直接到右側(cè)最高點，由機械能守恒定律，有

解得：