Question

【題目】在水平地面上，固定著光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌寬度d=0.5m， 在MP端連接著阻值為R=1.5Ω的電阻，空間存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=1T，在導(dǎo)軌上放置著垂直于導(dǎo)軌，阻值r=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度相等，其余電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒在恒力F=1N的水平拉力作用下，從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。求:

(1)當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為4m/s時(shí)，ab兩端的電壓和流經(jīng)R的電流方向

(2)導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度

Answer 1

【答案】（1）1.5V，從M到P；（2）8m/s

【解析】

（1）根據(jù)電動(dòng)勢(shì)公式得：

E=Bdv=1×0.5×4=2.0V

此時(shí)導(dǎo)體棒ab兩端電壓為路端電壓，即電阻R兩端電壓：

流經(jīng)R的電流：

根據(jù)右手定則，流經(jīng)R的電流方向?yàn)閺?/span>M到P；

（2）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度達(dá)到最大，所受的安培力等于拉力：

F=F安=BIL=1N

電動(dòng)勢(shì)為：

電流為：

聯(lián)立解得：