Question

在豎直平面內有一光滑導軌MN、PQ，導軌寬0.4m，在導軌間連一個1.8Ω的電阻，導軌間有一水平方向勻強磁場B=0.5T，有一導體棒AB的質量m=0.02Kg 電阻0.2Ω，能與導軌始終保持良好接觸并能沿導軌滑動，AB從靜止開始下滑，當它能達到的最大速度（加速度為零）時，
求：（1）導體棒的安培力是多少？
（2）導體棒的電流是多少？
（3）導體棒的電動勢是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）當導體棒速度達到最大時，重力與安培力平衡．
（2）根據安培力公式求出導體棒的電流．
（3）導體棒切割磁感線相當于電源，根據閉合電路歐姆定律求出導體棒的電動勢．
解答：解：（1）AB從靜止開始下滑時，開始階段重力大于安培力，導體棒做加速運動，當安培力與重力平衡時做勻速直線運動，達到穩定狀態，此時導體棒的速度達到最大．由安培力與重力平衡得，導體棒的安培力F=mg=0.2N
（2）由安培力公式F=BIL得，
    =
（3）導體棒切割磁感線相當于電源，根據閉合電路歐姆定律得
   導體棒的電動勢為E=I（R+r）=1×（1.8+0.2）V=2V
答：
（1）導體棒的安培力是2N．
（2）導體棒的電流是1A．
（3）導體棒的電動勢是2V．
點評：本題實質是導體在磁場中平衡問題，分析安培的大小和方向是關鍵．