Question

【題目】如圖所示，間距L=1.0m，電阻不計的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R=0.6Ω的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m=0.2kg，電阻也為r=0.2Ω的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處于豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒在水平向右的恒力F=2N的作用下由靜止開始向右運動，金屬棒向右運動8.0m達(dá)到最大速度，重力加速度。求：

（1）導(dǎo)體棒運動的最大速度；

（2）金屬棒從靜止開始運動到最大速度的過程中安培力做的功。

Answer 1

【答案】（1）10m/s （2） 6J

【解析】(1)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm時做勻速直線運動，則有F=BIL①

導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E=BLvm②

閉合回路中的電流為 ③

由①②③解得vm=10m/s ④

(2)由動能定理得:－0 ⑤

由④⑤解得W安=-6J