Question

（2012廣州汕頭二模）如圖所示，兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內，間距為l，導軌左端連接一個電阻．一根質量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上．在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應強度為B．對桿施加一個大小為F、方向平行于導軌的恒力，使桿從靜止開始運動，已知桿到達磁場區域時速度為v，之后進入磁場恰好做勻速運動．不計導軌的電阻，假定導軌與桿之間存在恒定的阻力．求：

    （1）導軌對桿ab的阻力大小f．

    （2）桿ab中通過的電流及其方向．

    （3）導軌左端所接電阻的阻值R．

 

Answer 1

解析：（1）桿進入磁場前做勻加速運動，有

                           ①（2分）

                             ②（2分）

    解得導軌對桿的阻力

                          ③（2分）

（2）桿進入磁場后做勻速運動，有

                            ④（2分）

     桿ab所受的安培力

                              ⑤（1分）

解得桿ab中通過的電流

                         ⑥（2分）

桿中的電流方向自a流向b            ⑦（2分）

（3）桿產生的感應電動勢

                                ⑧（1分）

     桿中的感應電流

                              ⑨（2分）

解得導軌左端所接電阻阻值

               ⑩（2分）