Question

（2010·江蘇卷）13．（15分）如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng), 一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；

（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；

（3）流經(jīng)電流表電流的最大值

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】（1）電流穩(wěn)定后，道題棒做勻速運(yùn)動(dòng)            ①

解得                                           ②

（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)    E=BLv                              ③

電影電流

由②③④式解得

（3）由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，設(shè)為

機(jī)械能守恒

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值

感應(yīng)電流的最大值

解得   

本題考查電磁感應(yīng)的規(guī)律和電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合。難度：難。