(2012廣州汕頭二模)如圖所示,兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi),間距為l,導軌左端連接一個電阻.一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上.在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向下,磁感應強度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導軌的恒力,使桿從靜止開始運動,已知桿到達磁場區(qū)域時速度為v,之后進入磁場恰好做勻速運動.不計導軌的電阻,假定導軌與桿之間存在恒定的阻力.求:

    (1)導軌對桿ab的阻力大小f

    (2)桿ab中通過的電流及其方向.

    (3)導軌左端所接電阻的阻值R

 


解析:(1)桿進入磁場前做勻加速運動,有

                           ①(2分)

                             ②(2分)

    解得導軌對桿的阻力

                          ③(2分)

(2)桿進入磁場后做勻速運動,有

                            ④(2分)

     桿ab所受的安培力

                              ⑤(1分)

解得桿ab中通過的電流

                         ⑥(2分)

桿中的電流方向自a流向b            ⑦(2分)

(3)桿產(chǎn)生的感應電動勢

                                ⑧(1分)

     桿中的感應電流

                              ⑨(2分)

解得導軌左端所接電阻阻值

               ⑩(2分)

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