Question

如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距0.5m，与水平面夹角为30°，不计电阻，广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B＝0.4T，垂直导轨放置两金属棒ab和cd，长度均为0.5m，电阻均为0.1Ω，质量分别为0.1 kg和0.2 kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动．现ab棒在外力作用下，以恒定速度v＝1.5m／s沿着导轨向上滑动，cd棒则由静止释放，试求： (取g＝10m／s²)

（1）金属棒ab产生的感应电动势；

（2）闭合回路中的最小电流和最大电流；

（3）金属棒cd的最终速度．

Answer 1

（1）E=3.0V（2）Imin=1.5A，Imax=5A（3）v=3.5m/s

解析:

（1） ………3分

（2）刚释放cd棒时，………2分

cd棒受到安培力为： ………2分  

 cd棒受到的重力为： G_cd=mg sin30??= 1N ………3分；

 ；cd棒沿导轨向下加速滑动，既abcd闭合回路的；

电流也将增大，所以最小电流为：………2分;

当cd棒的速度达到最大时，回路的电流最大，此时cd棒的加速度为零。

由………2分

（3）由………5分