如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L,导轨平面与水平面成θ角,下端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度为B.质量为m,电阻

◎ 题目

如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L,导轨平面与水平面成θ角,下端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度为B.质量为m,电阻不计的金属棒放在两导轨上距导轨下端足够远,将棒由静止释放,棒始终与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的摩擦不计.求金属棒沿导轨下滑的最大加速度和最大速度.
魔方格

◎ 答案

当ab刚开始运动时有最大的加速度,此时速度为v,感应电流为零,导体棒所受的安培力为零,则最大加速度为 am=
mgsinθ
m
=gsinθ         
导体棒产生的感应电动势 E=BLvcosθ                             
感应电流 I=
E
R
     
导体棒所受的安培力大小为 F=BIL                                    
ab的速度最大时,做匀速直线运动,合外力为0,则有
  Fcosθ-mgsinθ=0                                        
解得 最大速度为v=
mgRsinθ
B2L2cos2θ

答:金属棒沿导轨下滑的最大加速度为gsinθ,最大速度为
mgRsinθ
B2L2cos2θ

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L,导轨平面与水平面成θ角,下端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度为B.质量为m,电阻…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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