Question

【題目】如圖，兩金屬桿ab、cd的長度均為L=1m，電阻分別為Rab=0.2Ω、Rcd=0.8Ω，質(zhì)量分別為mab=0.5kg、mcd=0.2kg，用兩根質(zhì)量及電阻均可忽略且不可伸長的柔軟導(dǎo)線將兩桿連接成閉合回路，懸掛在水平光滑絕緣圓棒兩側(cè)，兩金屬桿都保持水平，整個(gè)裝置處在與回路平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，重力加速度g=10m／s2。釋放兩金屬桿，經(jīng)過一段時(shí)間后，金屬桿以b勻速下落，不計(jì)導(dǎo)體棒間的安培力，求：

(1)金屬桿ab勻速下落時(shí)，導(dǎo)線上的拉力大小；

(2)金屬桿ab勻速下落的速度。

Answer 1

【答案】（1）1.75N（2）3m/s

【解析】

（1）導(dǎo)線上的拉力大小為FT，回路的電流為I，對ab棒：mabg=BIL+2FT；

對cd棒：2FT=BIL+mcdg

解得：FT=1.75N

（2）設(shè)金屬桿ab勻速下落時(shí)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，則：E=2BLv

解得v=3m/s