如图所示,平行的光滑金属导轨EF和GH相距L,处于同一竖直平面内,EG间接有阻值为R的电阻,轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置.在离b端L/2处固定套有一质量为m的小球.整个
◎ 题目
如图所示,平行的光滑金属导轨EF和GH相距L,处于同一竖直平面内,EG间接有阻值为R的电阻,轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置.在离b端L/2处固定套有一质量为m的小球.整个装置处于与导轨平面垂直、磁感应强度为 B的匀强磁场中,当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右倒下至水平位置时,球的速度为v.若导轨足够长,导轨及金属杆电阻不计,在此过程中通过电阻R的电量为______,金属杆离开导轨EF前的一瞬间,通过R的电流强度为______. |
◎ 答案
(1)通过电阻R的电量为q=
(2)设金属杆离开导轨EF前瞬间小球的速度为V,由几何知识得:∠FbH=30°. 从金属杆离开导轨EF到至水平位置的过程中,小球的机械能守恒,则有 mg
由v=ωr,a端与球转动的角速度相等,则金属杆离开导轨EF前的一瞬间,a端的速度为Va=4V,杆将产生的感应电动势为E=B?2L
通过R的电流强度为I=
联立以上各式得:I=
|