Question

如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B。在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置甲、乙兩相同的金屬桿，它們的質(zhì)量均為m，電阻均為R，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ，已知金屬桿與導(dǎo)軌良好接觸，導(dǎo)軌足夠長且不計電阻。

(1)如果對甲施加與導(dǎo)軌平行的水平恒力，兩金屬桿最終均能以不同的速度做勻速運動，求兩桿運動的速度差。

(2)如果將乙桿固定，對甲施加與導(dǎo)軌平行的水平拉力F，要使甲能從靜止開始做加速度為n的勻加速運動，求F與時間t的關(guān)系。

Answer 1

(1)金屬桿勻速運動時

E==BL(v_甲-v_乙)  ①

I=  ②

F_安=BIL  ③

對金屬桿乙

F_安-μmg=0  ④

v_甲-v_乙=  ⑤

(2)當(dāng)桿乙固定時

F′_安=  ⑥

v′_甲=at  ⑦

F-F′_安-μmg=ma  ⑧

F=m(μg+a)+  ⑨