Question

如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m，电阻均为R，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F= mg拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上某处，试求：

（1）杆a做匀速运动时，回路中的感应电流I；
（2）杆a做匀速运动时的速度v；
（3）杆b静止的位置距圆环最低点的高度h。

Answer 1

（1）（2）（3）

解析试题分析：⑴匀速时，拉力与安培力平衡，F=BIL
得：                   (3分)
⑵金属棒a切割磁感线，产生的电动势E=BLv
回路电流       联立得：              (3分)
⑶平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，
    得：θ=60°            (3分)
考点：考查电磁感应与力学结合
点评：难度中等，明确导体棒匀速运动时拉力与安培力平衡，结合受力平衡问题求解