Question

（14分）如圖所示，一個U形導(dǎo)體框架，其寬度L=1m，框架所在平面與水平面的夾用α=30°。其電阻可忽略不計。設(shè)勻強磁場與U形框架的平面垂直。勻強磁場的磁感強度B＝0.2T。今有一條形導(dǎo)體ab，其質(zhì)量為m＝0.5kg，有效電阻R=0.1Ω，跨接在U形框架上，并且能無摩擦地滑動，求:
（1）由靜止釋放導(dǎo)體，導(dǎo)體ab下滑的最大速度v_m；
（2）在最大速度v_m時，在ab上釋放的電功率。（g=10m/s²）。

Answer 1

解（1）導(dǎo)體ab受G和框架的支持力N，而做加速運動由牛頓第二定律
mgsin30°= ma      a = gsin30°= 5（m/s²）
設(shè)安培力為F_A
F_A=BIL=BEL/R=B²L²V/R
F_合=mgsin30⁰- F_A 
 
a= gsin30⁰- B²L²V/mR
當a=0時，速度v有最大值

　（2）在導(dǎo)體ab的速度達到最大值時，電阻上釋放的電功率

解析