如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻。一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上。在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁-高二物理

题目简介

如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻。一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上。在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁-高二物理

题目详情

如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻。一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上。在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B。对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动。不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力f。求:
(1)导轨对杆ab的阻力大小f;
(2)杆ab中通过的电流及其方向;
(3)导轨左端所接电阻的阻值R。
题型:计算题难度:偏难来源:0119 期末题

答案

解:(1)杆进入磁场前做匀加速运动,由牛顿第二定律得
由运动学公式得
解得导轨对杆的阻力为
(2)杆进入磁场后做匀速运动,设杆受到的安培力为FB,由平衡条件得
杆ab所受的安培力
解得杆ab中通过的电流
由安培定则可知杆中的电流方向自a流向b ⑦
(3)杆产生的感应电动势
杆中的感应电流
解得导轨左端所接电阻阻值

更多内容推荐