如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻不计,另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m,电阻均为R,若要使cd杆恰好平衡,且静止不-物理

题目简介

如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻不计,另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m,电阻均为R,若要使cd杆恰好平衡,且静止不-物理

题目详情

如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻不计,另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m,电阻均为R,若要使cd杆恰好平衡,且静止不动,则ab杆应做______运动,ab杆运动速度大小是______,需对ab杆所加外力的大小为______.360优课网
题型:填空题难度:中档来源:不详

答案


要使cd杆静止不动即平衡,则对它进行受力分析知,cd杆受到重力mg,方向竖直向下,安培力F,方向竖直向上,根据平衡有:
F=BIL=mg,可得cd杆静止不动时,通过杆的电流I=class="stub"mg
BL
,根据安培定则可知,此时杆中电流方向由c到d;
回路中电流为I=class="stub"mg
BL
,根据欧姆定律知,回路中由于ab运动产生的感应电动势E=I(R+R),又由于ab杆运动产生的感应电动势E=BLv,所以有:
E=BLv=I(R+R),由此可知,ab杆运动的速度大小v=
I(R+R)
BL
=class="stub"2mgR
B
L2
,根据右手定则可知此时杆向上运动,速度为class="stub"2mgR
B
L2

再对ab杆受力分析,ab杆受重力、安培力和拉力作用,三个力作用下杆匀速向上运动,故有:
F=mg+BIL=mg+Bclass="stub"mg
BL
L
=2mg.
故答案为:向上的匀速直线,class="stub"2mgR
B
L2
,2mg.

更多内容推荐