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如图所示,MN、PQ是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间的距离为l,导轨平面与水平面间的夹角为θ,在整个导轨平面都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B.在导轨的M、Q端连接一个阻值为R的电阻,一根垂直于导轨放置的质量为m的金属棒ab,从静止释放开始沿导轨下滑,求ab棒的最大速度.(要求画出ab棒的受力图,已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ,导轨和金属棒的电阻不计)

如图所示,MN、PQ是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间的距离为l,导轨平面与水平面间的夹角为θ,在整个导轨平面都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为
B、在导轨的M、Q端连接一个阻值为R的电阻,一根垂直于导轨放置的质量为m的金属棒ab,从静止释放开始沿导轨下滑,求ab棒的最大速度.(要求画出ab棒的受力图,已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ,导轨和金属棒的电阻不计)

发布时间:2025-03-08 20:21:21
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答案:解析:本题考查了电磁感应定律与力学规律的综合应用.ab下滑做切割磁感线运动,产生的感应电流方向及受力如下图所示,E=Blv ① F=BIl ② a= ③由式①②③可得 a=在ab下滑过程中v增大,由上式知a减小,循环过程为v↑→E↑→I↑→F安↑→F合↓→a↓.在这个循环过程中,ab做加速度逐渐减小的加速运动,当a=0时(即循环结束时),速度到达最大值,设为vm,则有mgsinθ=μmgcosθ 所以vm=.拓展:若将磁场方向改为竖直向上,求ab棒的最大速度. 答案:R
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