Question

（14分）如圖所示，一個U形導體框架，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。今有一條形導體ab，其質量為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）由靜止釋放導體，導體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）在導體ab的速度達到最大值時，電阻上釋放的電功率

 

 

 解析:略